Bir ofiste yaz boyunca ter döken herkes camdan içeri giren güneş enerjisinin gücünü çok iyi bilir.
Günümüzde hiçbir saygın mimar, güneş ışığı ve ısısını kesmek amacıyla müdahale edilmiş camlar olmadan böyle bir işyeri tasarlamıyor artık.
Peki ya camdaki kaplama güneşin etkisini azaltmaktan başka işlere de yarasa? Bu ince film tabakası ofisin aydınlatılmasında, bilgisayarların ve hepsinden önemlisi klimanın çalışmasında kullanılmak üzere güneş enerjisi toplasa?
“Şeffaf” güneş panelinin gerisindeki fikir işte bu. En az yirmi yıldır devam eden ABD hükümeti destekli üniversite araştırmalarının ardından, yeni şirketler yakında bu teknolojiyi piyasaya sürmeye hazırlanıyor.
Organik kimyanın desteğinden güç alan şeffaf güneş paneli öncülerinin amacı, güneş enerjisinin en sinir bozucu sorunlarından birine çare bulmak. İnsanlık için güneş açık farkla en büyük potansiyel enerji kaynağı durumunda ama bu gücü toplama yeteneğimiz sınırlı. Çatılara yerleştirdiğimiz paneller, güneş ışığını elektriğe dönüştürmede en iyi olasılıkla yüzde 20 oranında verimliliğe sahip.
Güneş panellerinin verimliliği araştırmalar sayesinde zaman içinde artış gösterdi. Ancak bazı bilim insanları, güneş enerjisinden gerçek anlamda faydalanmak için güneş paneli takılabilen bina sayısının artması gerektiğini ve bunun yolunun da şeffafa yakın ya da tamamen şeffaf hücreler üretmek olduğunu savunuyor.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve Michigan Eyalet Üniversitesi araştırmacılarının kurduğu Silikon Vadisi’nin yeni şirketlerinden Ubiquitous Energy’nin başkanı ve kurucu ortağı Miles Barr, “Güneş enerjisine yepyeni bir yaklaşım, çünkü şimdi bol miktarda potansiyel alan var,” diyor. “Hayal gücünü başıboş bırakmak gerekiyor. Bunların ileride her yere yayılacağını görebiliyoruz.”
Görünmez Enerji
Şeffaf güneş paneli fikri, ilkokulda öğretilen temel bir bilgiye dayanıyor: Güneş, görünür ışığın yanı sıra gözle görünmeyen morötesi ve kızılötesi ışıkla da enerji yayıyor. Tayfın sadece görünmez kısmındaki ışığı toplayan bir güneş hücresi, tüm diğer ışıkların geçip gitmesine izin verecek yani bir başka deyişle şeffaf olacak.
Böyle bir malzemenin yaratılmasının sırrı organik kimya. Bilim insanları 1990’ların başlarından beri, yeryüzündeki tüm canlılarda bulunan karbon, hidrojen, oksijen ve birkaç başka elementin yapıtaşlarını kullanarak, elektron taşıyabilen yani elektrik akımını iletebilen molekül çeşitleri üzerinde çalışıyorlar.
Colorado, Golden‘deki ABD Enerji Dairesi Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’nın (NREL) uzman araştırmacısı Nikos Kopidakis, “Organik kimyanın güzelliği malzemenin çeşitliliği,” diyor. “Olasılıklarda sınır yok. Her şey olabilir ama ihtiyaçlar konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Malzemeyi yeşil, mavi, ya da herhangi başka bir renk veya şeffaf olacak şekilde tasarlayabiliyorsunuz.”
Güneşin sadece görünmez ışınlarını toplamak, verimlilikten fedakarlık etmek anlamına geliyor. Kopidkis’in, ekibin görünen ışınları da toplayan şeffaf olmayan organik güneş hücreleri yaratmak üzerinde yoğunlaştığını söylemesinin nedeni de bu. Ama aynı zamanda, şeffaf güneş panelleri fikrini binalarda kullanılmak üzere pazarlamayı amaçlayan Solar Window Technologies adlı Maryland’li özel şirketle de çalışmışlar.
Ubiquitous Energy ekibi, MIT bilim insanlar tarafından 2011 yılında yayımlanan ABD hükümeti destekli bir araştırmaya dayanan optimal bir formül geliştirdiklerine inanıyor.
“Şeffaflık ve verimlilik düzeyleri arasında genelde doğrudan bir ters orantı oluyor,” diye açıklıyor Barr. Bizim benimsediğimiz yaklaşımda, yüksek şeffaflık düzeylerinde yine de önemli miktarda enerji elde etmek mümkün.”
şeffaf güneş paneli 2222
Barr, Ubiquitous’un yüzde 10’u geçkin düzeyde bir verimlilik elde etmeyi başaracağını söylüyor. Bu oran silikona kıyasla daha düşük olabilir ama kullanım alanı olasılıkları çok daha yüksek. “Etrafımızda milyonlar ve milyonlarca metrekare cam yüzey var,” diyor Barr.
Organik Avantaj
Kopidakis, kuvars kumundaki silikaya yüksek ısılı fırında müdahale edilmesiyle üretilen sıradan silikon güneş panellerine kıyasla organik güneş panelinin bir avantajı daha olduğunu söylüyor. Organik güneş film tabakasını imal etmek çok daha az enerji gerektiriyor ve seri üretime geçilmesiyle çok daha ucuza mal olacağı düşünülüyor.
“Ultra yüksek vakum odasına ihtiyaç duyulmuyor, 300 ila 400 derece arasında ısıtılması gereken herhangi bir şey olmuyor,” diyor Kopidakis. Güneş paneli malzemesi, ortam ısısında standart film kaplama işlemiyle uygulanıyor. Ubiquitous mühendislerinin inşa ettiği organik fotovoltaik yapıların kalınlığı insan saçının binde biri kadar.
Piyasa araştırma şirketi GTM Research’ün başkan yardımcısı Shayle Kann bu ay başında Reddit “Ask Me Anything” web sitesinde üretim maliyetinin avantajından bahsetmişti. Ancak oturmuş ve daha verimli sıradan panellerle rekabet etmek durumunda olan şeffaf güneş paneli şirketlerinin, üretimi artırmak için yeterli sermayeye erişiminin zor olabileceğinden de bahsetmişti.
Barr, Ubiquitous’un teknolojiyi ilk önce küçük çapta ispatlamayı planladığını belirtiyor. Şirketin Kaliforniya, Redwood City’deki pilot üretim tesisinde, mobil cihaz üreticileriyle işbirliği içinde Ubiquitous teknolojisi ile çalışan akıllı telefon, saat ve diğer küçük boyutlu elektronik cihaz prototipleri tasarlanıyor şimdilerde.
“Pil ömrünü uzatmak ve pil ömrü sorunlarına çözüm getirmek bizim için çok iyi bir başlangıç olacak,” diye konuşuyor Barr.
Güneş enerjili mobil cihazların ne zaman piyasaya çıkacağı ve fiyatlarının ne olacağı henüz belirlenmiş değil. Ubiquitous ekibinin, teknolojinin mobil cihaz fiyatlarında önemli bir değişiklik yapmasını beklemediğini belirtiyor Barr. Bu arada güneş enerjili yeni akıllı telefonunuzda güneş paneli aramayın boşuna. Eğer her şey yolunda giderse güneş paneli malzemesi, cihazın ekran camının hemen altına yerleştirilen görünmez bir kaplama olacak.
“İdeal olarak,” diyor Barr, “hiçbir şey yokmuş gibi duracak.”
Comments
No comment yet.