Çin’in güneybatı kıyısındaki Weizhou Island yakınlarında çalışan bir bilim insanı ekibi, 10 metre derinlikte, yani yaklaşık 33 feet altında, güneş ışığından elektrik üretmeyi başardı ve fotovoltaik araştırmalarda yeni bir rekor kırdı. Ekip, perovskit adı verilen kalsiyum-titanyum oksit mineralinden üretilmiş güneş panelleri kullanarak, okyanus yüzeyinden geçebilen mavi ve yeşil ışık dalgalarından yararlanabilecek türde bir panel geliştirdi. Çalışma, enerji dönüştürme verimliliğinde neredeyse %35’lik bir zirveye ulaştı ve bu sonuç, teorik sınırı yaklaşık %33 ile belirleyen Shockley-Queisser sınırına ilk kez dokunan bir başarı olarak dikkat çekiyor.
Sonuçlar, henüz simülasyon koşullarında elde edildiği için gerçek bir deniz ortamında benzer sonuçların mümkün olup olmadığını doğrulamak amacıyla daha sıkı testlere ihtiyaç var. Toplamda iki saat süren deneme sırasında 324 milivat-saat elektrik üretildi; bu miktar, küçük bir LED ışığı birkaç saat çalıştırmaya yeterli düzeyde bir değer. Yine de yaklaşık 30 feet derinlikte güneş panelleriyle Shockley-Queisser sınırına yaklaşmak, dikkate değer bir başarı sayılıyor.
Gelişmenin Teknik Altyapısı ve Rekor Verimlilik
Ekibin çalışması, Joule araştırma dergisinde yayımlandı. Yayında yer alan buluş, silikon yerine perovskit tabanlı hücreler kullanan yeni nesil bir güneş panelini tanımlıyor. Araştırmacılar, perovskit tabanlı hücreleri kullanarak güneş panellerini, okyanus yüzeyinden geçebilen mavi ve yeşil güneş ışığı dalgalarından yararlanabilecek şekilde ayarlayabildi. Kağıtta yer alan bilgilere göre, bir panelin üzerine düşen güneş ışığının kullanılabilir enerjiye dönüşüm oranını ölçen zirve güç dönüştürme verimliliği, neredeyse %35’e ulaştı.
Bu değerin gerçek olduğu varsayıldığında, paneller güneş hücresi verimliliğinde son dönemde kaydedilen önemli gelişme araştırmaları ile aynı seviyede ve uzun süredir geçerliliğini koruyan Shockley-Queisser sınırı bir üstünde konumlanıyor. Bu sınır, fotovoltaik verimliliği yaklaşık %33 ile sınırlayan teorik bir tavan olarak kabul görüyor.
Kaynakların Değerlendirmesi
EuroNews‘un da belirttiği gibi, üretilen elektrik miktarı kesinlikle küçük olsa da, araştırmacıların beklentilerini belirgin biçimde aştı. Çalışmanın yazarlarından ve Yunnan Üniversitesi malzeme bilimi profesörü Wen-Hua Zhang, konuyu şöyle değerlendirdi:
Bu çalışma, daldırılmış güneş hücrelerinin pratik olarak yaklaşık 10 metreye kadar su derinliğinde çalışmasının ilk fonksiyonel doğrulamasını sunuyor ve kullanım alanlarını büyük ölçüde genişletiyor.
Wen-Hua Zhang, Yunnan Üniversitesi Malzeme Bilimi Profesörü ve Çalışmanın Yazarı
Zhang’ın açıklaması, bu teknolojinin yalnızca laboratuvar deneyi değil, su altında fiili olarak işlev görebileceğine dair ilk somut kanıt olduğunu vurguluyor. Uzmanlara göre, deniz altında elektrik üretimi için güneş panellerinin uyarlanması, enerji dönüştürme verimliliğinde uzun yıllardır tartışılan teorik sınıra ilk kez yaklaşılması anlamına geliyor.
Ölçeklenebilirlik ve Gelecek Perspektifi
Bu araştırmaya dayalı ticari geliştirmelerin muhtemelen uzun bir yol kat edeceğini öngören uzmanlar, çalışmanın dünyanın nadiren geçilen okyanus bölgelerinde kullanılabilir güneş panelleri için temel oluşturabileceğini belirtiyor. Çalışmanın simülasyon ortamında gerçekleştirilmesi, buluşun sahadaki geçerliliğini kanıtlamak için daha gerçekçi testlere ihtiyaç duyulduğunu da hatırlatıyor.
Ekibin iki saatlik denemesinde üretilen 324 milivat-saatlik elektrik, teknolojinin henüz ilk aşamada olduğunu gösterirken, deniz altında güneş enerjisi kullanımının teknik olarak mümkün olduğuna dair güçlü bir işaret veriyor. Araştırmacıların önündeki yol, bu ilk başarının daha sağlam koşullarda tekrarlanmasına ve gerçek deniz ortamında uygulanabilirliğinin ölçülmesine dayanacak.
Bu Gelişmeyi Toplulukta Değerlendirin
Haber hakkındaki düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi ve teknik sorularınızı topluluk üyeleriyle anlık olarak tartışın.
Söz sizde.
Deneyiminizi, sorularınızı ve katkılarınızı paylaşın. E-posta adresiniz yayımlanmaz.