Fotovoltaik hücreler güç sağlamak amacıyla çok çeşitli uygulamalarda kullanılıyor. Hatta buna örnek olarak, bu hücrelerden yapılan paneller Solar Impulse 2 uçağında kullanılmıştı. Solar Impulse 2 uçağı güneş pilleri ile kaplanarak enerji kaynağı olarak sadece güneş enerjisini kullanarak uçuşlarını gerçekleştirmişti. Ancak nispeten yüksek sayılabilecek %22 gibi bir verimliliğe sahip olan bu panellerin diğer taraftan oluşturduğu bir sorun vardı. Çünkü panelleri oluşturan güneş hücrelerinin kalınlığının 130 mikrometre olması nedeniyle bu kalınlık değeri uçağın 200 metrekarelik bir yüzeyinde ekstra ağırlık oluşmasına neden oldu.
Avusturya’nın Linz Johannes Kepler Üniversitesi’nden araştırmacıları Nature Materials Online dergisinde yayınladıkları makalede, sadece 3 mikrometre kalınlığında prototip güneş pilleri ürettiklerini bildirdiler.
Bu prototip, verimliliğinin %12 olmasına rağmen ağırlık başına en yüksek güce sahip güneş pili olma özelliğindedir. Mevcut en hafif güneş pillerinden 100 kat daha hafif olan bu güneş pillerinin 1 metrekaresi 5,2 gram ağırlığında ve bu 1 metrekare güneş pili 120 Watt güç üretebiliyor. Araştırmacılardan fizikçi Martin Kaltenbrunner, bunun ağırlık başına güç üretiminde kesinlikle bir rekor olduğunu söyledi.
Işık toplama malzemesi olarak perovskit kullanılan panellerde alt ve üst olmak üzere iki adet 100 nanometre kalınlığında tabaka kullanılmış ve koruyucu tabakalar da dahil olmak üzere 3 mikrometre kalınlığında paneller elde edilmiş. Çok ince ve hafif olmasının sağladığı en önemli artılardan biri de esnek özelliğe sahip olması. Eğimli yüzeylerde birim alan başına daha çok ışık toplanabilecek olması ve ağırlıklarının çok düşük olması sayesinde bu paneller otomobil endüstrisinde, balonlarda, insansız hava araçlarında kullanılabilecek düzeydedir.
Burak Kesayak
Ondokuz Mayıs Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Kaynak:
Alexander Hellemans, Ultrathin Solar Cells for Lightweight and Flexible Applications, IEEE Spectrum, Eylül 2015
Görsel: Johannes Kepler University, Linz
