Perovskit güneş pilleri özellikle verimlilik konusunda geleneksel silikon panellerin oldukça önünde yer alıyor. Şimdi ise perovskit hücrelerindeki en büyük dezavantaj ortadan kaldırılıyor.

Perovskit, güneş pili (hücresi) alanında hızla silikonu geride bırakıyor, ancak önemli bir dezavantajı var: dayanıklılık. Yapılan yeni bir çalışma ise bu sorunu ortadan kaldırmayı ve dayanıklılık endişelerini minimum seviyeye indirmeyi hedefliyor.

Perovskit hücrelerin kritik sorununa çözüm

Geleneksel silikon tabanlı güneş panelleri geçmişten gelen popülerliğinin etkisiyle piyasanın çoğunluğuna hakim olsa da perovskit tabanlı paneller sadece yaklaşık 15 yıllık sürede aradaki farkı hızla kapatıyor. Verimlilik alanında daha önde olan bu paneller aynı zamanda hem daha ucuz hem de daha hafif olma özelliğini de taşıyor. Ancak perovskit hücrelerinin dayanıklılık dezavantajı uzun yıllı kullanımların önünde ki en büyük engel konumunda, ya da daha doğrusu öyleydi.

Bir araştırma ekibi perovskitleri korumak için yeni bir bağlayıcı malzeme kullandı. BondLynx adı verilen bu madde, Kanadalı malzeme şirketi XlynX tarafından esasen güneş pilleri üzerinde test edilmeden önce başka amaçlar için üretilmişti. Perovskitlerle ilgili sorun, malzemedeki organik bileşenlerin ısı ve ışıkla aktive olup serbest kalarak perovskiti zayıflatması ve güneş pilindeki diğer malzemelere zarar vermesiyle başlıyor. BondLynx, bu organik bileşenlerle kimyasal kovalent bağlar oluşturarak bunların gevşemesini ve verimliliği azaltmasını önlüyor.

Verimlilik kaybı neredeyse yok

Ekip, perovskit güneş hücrelerini BondLynx ile işledikten sonra, işlenmemiş güneş hücrelerine kıyasla ne kadar iyi performans gösterdiklerini görmek için uzun süreli testler yaptı. BondLynx uygulanan güneş hücreleri yüzde 24'lük bir verimlilikle başladı ve simüle edilmiş güneş ışığına 1.000 saat sürekli maruz kaldıktan sonra bunun neredeyse yüzde 99'unu korudu. Buna karşılık, işlem görmemiş güneş pilleri aynı zaman diliminde aynı koşullar altında orijinal verimliliklerinin yüzde 35'ini kaybetti.

Güneş pilleri ayrıca 600 saat boyunca 60°C'lik sabit bir ısıya maruz bırakıldı. BondLynx uygulananlar bu süre zarfında verimliliklerinin neredeyse %98'ini korumayı başarırken, kontrol grubu verimliliklerinin %27'sini kaybetti. Testler yalnızca birkaç ay süreyle gerçekleştirilmiş olsa da, işlem gören hücrelerin neredeyse hiç verimlilik kaybetmemiş olması, çok daha uzun süre dayanabileceklerini gösteriyor. Tahminlere göre BondLynx sayesinde perovskit panellerin kullanım ömrü 30 yıla kadar yükselebilir.

Kaynakça

https://newatlas.com/energy/perovskite-solar-cells-coating-bondlynx/

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435123001319

https://xlynxmaterials.com/ultra-stable-perovskite-solar-cells/