Araştırmacılar, şeffaf pencere camı oluşturmak için yüksek verimli ve yarı saydam güneş pilleri üretmenin yolunu geliştirdi. Yeni üretim süreci, sayaç ölçeğinde elektrik üreten pencereleri mümkün kılabilir.
Şeffaf güneş pillerini ev pencerelerine taşımak için harekete geçen Michigan Üniversitesi (the University of Michigan ) araştırmacıları, yüksek verimli ve yarı saydam güneş pillerini üretmenin yolunu geliştirdi. Joule’de yayımlanan çalışmanın yazarlarından Stephen Forrest, “Prensip olarak, artık yarı saydam organik güneş pillerini iki metreye iki metre ölçeklendirebiliyoruz. Bu da pencerelerimizi gerçeğe çok daha yakınlaştırıyor.” dedi.
Çalışmaya bakacak olursak; Forrest’in laboratuvarında yapılan son çalışmalar, %10’luk rekor verimlilik ve 30 yıla kadar yaşam ömrü sağladı. Bu bağlamda araştırma ekibi dikkatini şeffaf güneş pillerini üretilebilir hale getirmeye yöneltti. Çalışmada güneş modülünü oluşturan bireysel hücreler arasında mikron ölçekli elektrik bağlantıları oluşturmak önemli bir zorluktu. Kaldı ki, hücreleri modellemek için lazer kullanan geleneksel yöntemler, organik ışık emicilere kolayca zarar verebilirdi. Buradan hareketle ekip, mikron ölçeğinde çözünürlük elde eden çok adımlı bir soyma desenleme yöntemi geliştirdi. Bu kapsamda ince plastik filmler biriktiren ekip, onları son derece ince şeritler halinde şekillendirdi. Ardından organik ve metal katmanları yerleştirdiler. Daha sonra, hücreler arasında çok ince elektrik bağlantıları oluşturarak şeritleri soydular.
Bununla beraber çalışma kapsamında grup; her biri 4 cm x 0,4 cm boyutlarında ve 200µm genişliğinde ara bağlantılarla ayrılmış sekiz yarı saydam güneş pilini 13 cm2‘lik tek bir modül oluşturmak için birbirine bağladı. %7,3’lük güç dönüşüm verimliliği, modüldeki bireysel güneş pillerine göre yaklaşık %10 daha azdı. Araştırmacılara göre bu küçük verim kaybı, modülün boyutu ile artmayacak. Dolayısıyla metre ölçekli paneller için de benzer verimler bekleniyor. Ayrıca %50’ye yakın şeffaflık ve yeşilimsi bir renk tonu ile hücreler, ticari pencerelerde kullanım için de uygun. Diğer yandan konut piyasası için büyük olasılıkla tercih edilen daha yüksek saydamlar, aynı teknolojiyle hızlıca gerçekleştirilecek.
Sonunda, esnek güneş pili paneli iki pencere paneli arasına sıkıştırılacak. Bu enerji üreten cam filmlerinin, %10-15 verimlilikle yaklaşık %50 şeffaflığa ulaşmayı hedefliyor. Bunun birkaç yıl içinde başarılabileceğine inanan Forrest’a göre araştırmada kullanılan bu teknik, diğer organik elektronik cihazlar için de genelleştirilebilir.
ABD Enerji Bakanlığı’nın (U.S. Department of Energy / DoE) desteklediği çalışma için patent koruması için başvuruda bulunan Michigan Üniversitesi, şimdilerde teknolojiyi pazara sunmak için ortaklar arıyor.