Fotovoltaik hücreler alternatif enerji kaynaklarının en gelecek vaad edenlerinden biridir. Mekaniksel olarak bu hücreler çok basittirler ve temiz-emisyonsuzdur. Ne yazık ki verimleri düşüktür. Bunun nedenlerinden biri de bu hücrelerin aşırı ısınmasıdır. Ancak bu problem için yeni bir çözüm var. Stanford Üniversitesi Elektrik Mühendisliği’nden Prof. Shanhui Fan’ın araştırma grubu ince bir cam tabakası geliştirerek kendini soğutan güneş pilleri yaptılar.
Son yıllardaki ilerlemelere rağmen güneş pilleri verimlilik problemlerini aşamadı. Güneş ışığından sadece az bir miktarı elektriğe dönüştüren güneş pillerinde günümüz güneş pili pazarında verimlilik %20 civarındadır. Aşırı ısınma ise güneş pili panellerinin 55 santigrat derece ve üzeri sıcaklıklarda rutin olarak çalışmasıyla sürekli bir sorundur.
Isınma tüm problemlerin kaynağı olarak gösterilebilir. Araştırmacılara göre her bir derece sıcaklık artışı verimlilikte %0.5’lik bir düşüşe neden olmaktadır.
Bu durumda elbette ki, soğutma bariz bir seçenektir. Ancak nasıl? Soğutma suyu pompaları ya da havalandırma gibi aktif sistemler çok etkili değildir ve güneş pili panelinin çalışmasını da engelleyebilirler. Shanhui Fan tarafından geliştirilen bir çözüm sıradan güneş pillerinden ısıyı uzaklaştırmak amaçlı tasarlanan ulta ince bir silika cam katmanının kullanıldığı bir sistemdir. Burada silika cam sayesinde ışığın dalgaboylarından kızılötesine denk gelen dalgaboyları soğurulmaz ve bu soğurulmayan ışık atmosfere geri gönderilir. Böylece görünür ışığa saydam olan silika camdan sadece görünür ışık geçer. Kızılötesi ışık geçirilmediği için ısınma daha az olur. Böylece güneş pilinde verim artar.
Araştırma grubunun çalışmalarının sonuçları Optica dergisinde yayınlandı.
Gökhan Atmaca, MSc. facebook.com/anadoluca | twitter.com/kuarkatmaca
Kaynak:
http://www.gizmag.com/self-cooling-solar-cells/33061/
