Güneş panelleri için yeni alan! 10 metre derinlikte bile enerji üretildi

Yunnan Üniversitesi öncülüğünde yürütülen ve Çin Bilimler Akademisi ile İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (EPFL) araştırmacılarının da katıldığı uluslararası bir ekip, su altı güneş paneli teknolojisinde önemli bir başarıya imza attı. Araştırmacılar, Güney Çin Denizi'nde Weizhou Adası açıklarında gerçekleştirdikleri saha denemelerinde, perovskit tabanlı özel güneş hücrelerinin 33 feet (10 metre) derinlikte dahi yüksek enerji verimliliğiyle çalışabildiğini gösterdi. Bu gelişme, okyanusların ulaşılması güç bölgelerinde enerji üretimi ve sürekli veri toplama ihtiyacı için umut verici bir çözüm olarak öne çıkıyor.

Yunnan Üniversitesi ekibi: Su altında rekor verimlilik sağlandı

Çalışmanın başında yer alan Wen-Hua Zhang ve ekibi, su altı güneş paneli tasarımında geleneksel yaklaşımlardan farklı bir yol izledi. Ekip, güneş ışığının suyun derinliklerinde büyük ölçüde mavi-yeşil dalga boylarına indirgenmesini göz önünde bulundurarak, perovskit kristal yapısını özellikle bu dalga boylarını yakalayacak şekilde ayarladı. Standart güneş panelleri genellikle daha geniş bir spektrumu hedeflerken, Zhang'ın ekibi, panelin verimliliğini derinlikte gerçekten ulaşan ışıkla maksimize etmeye odaklandı. Bu yaklaşım, 33 feet derinlikte yapılan testlerde %34.71 gibi çarpıcı bir enerji dönüşüm oranı elde edilmesini sağladı. Bu oran, aynı panelin tam güneş ışığında ulaştığı %17.08'lik verimliliğin neredeyse iki katı olarak kayıtlara geçti. Araştırmacılar, bu başarının sadece daha az ışığın kullanılmasıyla ilgili olmadığını, panelin ışık toplama kabiliyetinin optimize edilmesiyle ilgili olduğunu vurguladı. Ayrıca, panelin 33 feet derinlikte bir watt'lık LED'in yaklaşık 20 dakika boyunca yanmasını sağlayacak kadar enerji üretebildiği belirtildi. Uzmanlar, bu teknolojinin balık çiftlikleri, mercan resiflerinin izlenmesi ve su altı iletişim sistemleri gibi birçok uygulama alanında devrim yaratabileceğine dikkat çekiyor.

Deniz ortamında dayanıklılık ve sürdürülebilirlik testleri başarıyla geçti

Yapılan saha denemelerinde, su altı güneş paneli modülleri alüminyum oksit bariyerler, lastik benzeri sızdırmazlık maddeleri ve cam kapaklarla korunarak deniz suyunun zorlu koşullarına karşı izole edildi. Güney Çin Denizi'nde gerçekleştirilen denemelerde, paneller 6.5, 20 ve 33 feet derinliklerde iki saat süreyle test edildi ve her derinlikte farklı miktarlarda lityum iyon pillerini şarj etmeyi başardı. Özellikle en az ışığın ulaştığı 33 feet derinlikte, 324 milivat-saatlik enerji elde edildi ve bu enerjiyle üniversitenin adını yazan kırmızı harflerden oluşan bir panel aydınlatıldı. Araştırmacılar, panellerin su altında altı ay boyunca çatlamadan dayanabildiğini, tank ortamında ise 200 gün boyunca çevreye zararlı kurşun sızıntısının 1.15 milyar parçadan az düzeyde kaldığını aktardı. Ayrıca, laboratuvar ortamında yapılan dayanıklılık testlerinde, simüle edilmiş deniz suyunda 1.000 saatlik çalışmanın ardından panelin başlangıç verimliliğinin %99.58'ini koruduğu tespit edildi. Bu sonuçlar, su altı güneş paneli teknolojisinin uzun ömürlü ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olabileceğine işaret ediyor.