Manchester Üniversitesi’ndeki bilim insanları, perovskit güneş pillerinin çevre güvenliğini artırarak güneş teknolojisinin alımını hızlandırmanın yolunu buldu.
Perovskite güneş pilleri; silikon güneş pillerinin aksine, rulodan ruloya işleme yoluyla toplu olarak üretilebilmesiyle ilgi çekiyor. Ayrıca pencereler ve konturlu çatılar gibi geleneksel olmayan ortamlarda kullanılabilecek çok yönlülüğü ile de hafif ve renklidirler. Ancak şimdiye kadar perovskit güneş pilleri, uygulamalarda potansiyel çevresel risklerden etkileniyordu. Kümülatif bir toksin içeren perovskit güneş pillerinde hücreler hasar gördüğünde kurşun iyonlarının sızma riski yüksekti.
Buradan hareketle doğadan ilham alan Manchester Üniversitesi’nde Prof. Brian Saunders ve Dr. David Lewis, kırık hücrelerden kurşun salınımını ortadan kaldırmanın bir yolunu buldu. İnsan kemiğinin önemli bir bileşeni olan hidroksiapatit adı verilen biyo-ilhamlı bir mineral kullanarak, kurşun iyonlarını inorganik bir matriste yakalayan bir ‘arıza güvenliği’ yarattılar. Bunun sonucu olarak da hücrelerin hasar görmesi durumunda toksinler, çevreye salınmayacak ve inert bir mineralde depolanacak.
“Şimdiye kadar, perovskit güneş pillerindeki önemli kurşun bileşen potansiyel bir çevresel sorundu. Güneş pilleri örneğin dolu nedeniyle hasar görürse, iyonlar sızabilir. Cihaz içi arıza korumalı bir sistem oluşturarak, hasarlı perovskit hücrelerinde toksik iyonları tutmanın bir yolunu bulduk. Perovskit güneş pillerinin doğal güvenliğini artırarak, araştırmamızın net sıfır CO2 emisyonu elde etmeye çabalarken; güneş teknolojisinin daha geniş bir şekilde kullanılmasına yardımcı olacağını umuyoruz. “
Manchester Üniversitesi, Malzeme Okulu’nda Polimer ve Kolloid Kimya Profesörü Brian Saunders
Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (the Engineering and Physical Sciences Research Council / EPSRC) tarafından desteklenen projede, hidroksiapatit ilavesiyle perovskit güneş pilinin verimliliğinin yaklaşık yüzde 21’e yükseldiğini bulundu. Panellerde artan verimlilik, daha fazla enerjinin daha düşük maliyetle üretilebileceği anlamına geliyor. Araştırma ekibi, hücrelerin perovskite güneş pili teknolojisinin geniş ölçekli uygulamasını öne çıkaracağını umuyor.
“Çevresel bir riski ortadan kaldırmaya kararlı olduğumuz için bu araştırmaya başladık. Bu taahhüt, perovskit güneş pillerinin hem sürdürülebilirliğini hem de verimliliğini artırmaya neden oldu. Bu ikili sonuçların, evlerin ve işletmelerin dünya çapında güneş teknolojisine ev sahipliği yapma ve kullanma uygulanabilirliğini artıracağını umuyoruz. “
Malzeme Kimyası Bölüm Başkanı Yardımcısı Dr. David Lewis
Araştırma, Chemical Communications‘da yayımlandı.