Güneş enerjisi gün geçtikçe daha da değer kazanıyor. Son olarak bir araştırma ekibi, mevcut güneş pillerinin iki katından fazla verimliliğe sahip yeni bir süper ince “2D” güneş pilini başarıyla geliştirdi.
Güneş enerjisi kullanımı gittikçe daha büyük bir öneme sahip oluyor. Son araştırmalar, mevcut 2D güneş pillerine göre iki katından daha fazla verimlilik sağlayabilen yeni bir ince güneş pili türünün başarılı bir şekilde geliştirildiğini gösteriyor. Bu yenilikçi malzeme, uygulanabilir hale geldiğinde uydular ve diğer uzay araçları için daha hafif ve daha verimli bir şekilde güneş enerjisi üretebilecek potansiyele sahiptir.
Uzay Araştırmalarında Devrim Yaratabilir
Enerji tedariği uzay araştırmaları ve yerleşimleri için söz konusu olduğunda, geleneksel silikon veya galyum arsenit tabanlı güneş pilleri, roketlerle taşınmaları için aşırı ağırlık sorunu oluşturuyor. Bu engeli aşmak için bilim insanları, daha ince güneş pilleri geliştirmek için çeşitli alternatifler üzerinde araştırmalar yürütüyor. Bu tür güneş pilleri genellikle 2D TMDC (İki Boyutlu Geçiş Metal Kalkogenit) olarak sınıflandırılıyor. Silikon bazlı güneş panellerine göre daha düşük verimlilik gösterme eğiliminde olsalar da ağırlıklarına oranla daha fazla güç üretebiliyorlar.
Pennsylvania Üniversitesi‘nden başyazar Deep Jariwala, “Bence insanlar 2D TMDC’lerin mükemmel fotovoltaik malzemeler olduğunu yavaş yavaş fark ediyor, ancak karasal uygulamalar için değil, uzay tabanlı uygulamalar gibi daha esnek mobil uygulamalar için” diyor. 2D TMDC güneş pillerinin ağırlığı silikon veya galyum arsenit güneş pillerinden 100 kat daha az, bu nedenle bu piller uzay için çok çekici bir teknoloji haline geliyor. 2D TMDC, bu sayede uzay araçlarında, istasyonlarda, kurulacak üstlerde ve uzay tabanlı güneş enerjisi için potansiyeli yüksek bir teknoloji haline geliyor.
İki Kattan Fazla Verimlilik Artışı
2D TMDC güneş pillerinin aşırı inceliği, sadece birkaç atom kalınlığında oldukları için “2D” etiketini almalarına neden oluyor. Bu nedenle, bu güneş pilleri “düz” olarak kabul ediliyor. Spesifik güç veya güç/ağırlık oranı, herhangi bir uzay tabanlı ışık veya enerji hasadı teknolojisi için en büyük hedeflerden biri olarak kabul edilmekte. Bu nedenle hem son derece hafif hem de yüksek verimli güneş panelleri, uzaydaki insan varlığı için son derece kritik öneme sahip.
Günümüzde uzay tabanlı güneş enerjisi konusunu ele alıyoruz. Günümüzde yörüngeye gönderilmesi gereken güneş panellerinin sayısı o kadar büyük ki, mevcut uzay araçları bu tür malzemeleri ekonomik bir şekilde taşıyamamaktadır. İşte bu noktada 2D TMDC güneş panelleri devreye giriyor. Yapılan testlerde, ekip 2D TMDC güneş pillerinde %12 gibi yüksek verimlilik değerlerine ulaştığını belirtiyor. Mevcut verimlilik oranının %5’in altında olduğu göz önüne alındığında, bu başarının önemi anlaşılıyor. Deep Jariwala’ya göre, önümüzdeki birkaç yıl içinde bu teknolojiyi daha fazla duymaya başlayacağız.
Geçtiğimiz ay, Japonya JAXA, 2025 yılına kadar uzayda ticari ölçekte bir güneş enerjisi tarlası için ilk uyduları fırlatmayı hedeflediğini duyurdu. Aynı şekilde Avrupa Uzay Ajansı da Solaris programı aracılığıyla uzay tabanlı güneş enerjisine erişmeyi hedefliyor. Hatta yakın tarihlerde, uzay tabanlı güneş enerjisi Dünya’ya başarılı bir şekilde aktarılmıştır. 2D TMDC güneş panelleri, bu süreçleri daha da hızlandırabilecek potansiyele sahiptir.
