Şarj edilen Güneş hücresi  02.11.2014 20:39:23 tarihinde eklendi

 
Ohio Eyalet Üniversitesi dünyanın ilk şarj edilebilir güneş hücresinin patentini aldı. 3 Ekim 2014’de Nature Communications’da yayınlanan araştırma raporuna göre batarya ve güneş hücresi tek bir hibrit cihazda birleştirildi. İnovasyona ilham olan mesh solar panel sayesinde bataryaya hava girmesi sağlanırken, solar panel ve batarya elektrotu arasında elektronlar özel bir prosesle aktarılıyor. Cihaz hava ve ışık sayesinde şarj olup boşalabiliyor. Ohio State’den Kimya ve Biyokimya Prof. Yiying Wu solar bataryanın yenilenebilir enerji, maliyetlerini düşürmeye yardımcı olacağını belirtiyor. “Teknolojinin geldiği son noktayı kullanarak, güneş ışığını hapsederek, enerjiyi depolayacak ucuz bir yöntem keşfettik. Aynı cihazda iki ayrı fonksiyonu birleştirerek maliyeti düşürdük,”diyor Prof. Yiying Wu. Bu sayede maliyetin % 25 düşeceğini düşünüyorlar. Ayrıca buluş sayesinde güneş hücresi ve harici batarya arasındaki elektronların hareketinden doğan verim kaybını da çözüyor. Normalde güneş hücrelerinden gelen elektronların sadece % 80’i bataryaya ulaşabiliyor. Fakat bu yeni tasarımla elektronların nerdeyse % 100’ü kurtarılabiliyor. Daha önce Wu ve doktora öğrencisi Xiaodi Ren , potasyum ve oksijeni reaksiyona sokarak yüksek verimli bir hava pili icat etmişti. İşte bu pili de kullanarak güneş hücresi pili geliştiren Prof. Wu ve öğrencisi , temiz enerjiler için büyük çaba sarf ediyor. Hava pili tasarımıyla ABD Enerji Bakanlığı’ndan 100,000 dolar ödül kazanan teknolojiye KAir Enerji Sistemleri adını verdi. “Temel olarak bu nefes alan bir pil. Nefes aldığında boşalıyor, tekrar nefes verdiğinde doluyor,” diyor Prof. Wu. Yeni araştırmada ise solar panellerde KAir piliyle birleştirilmek istedi. Normalde güneş hücreleri(cell) katı yarı iletkenlerden yapıldığından havayı engeller. Fakat Doktora öğrencisi Mingzhe Yu titanyum telden nefes alabilir çimler gibi dikensi bir solar panel yaptı. Bu dikensi çubuklar sayesinde içeri doğrudan güneş ışığı girebiliyor. Normal solar hücreleri bataryaya bağlamak için dört elektrot gerekirken, yeni hibrit tasarımda sadece üç elektrot gerekiyor. Elek solar panel birinci elektrotu oluşturuyor. Gözenekleri karbon panel ikinci elektrotu oluştururken, üçüncü elektrot lityum levha ise üçüncü elektrotu oluşturuyor. Bu sandviç tabakaları arasındaki elektrotlarda elektronlar ileri geri ileri ediyor. Sola batarya ise şöyle çalışıyor; şarj anında ışık elekli solar panele vuruyor ve elektron üretiyor. İçteki pilde kimyasal olarak ayrışan lityum peroksit lityum ve oksijene ayrılıyor. Oksijen havaya salınarak, lityum metali elektronları yakalayarak lityum iyonları gibi depolanıyor. Batarya boşaldığında kimyasal olarak havadan yine oksitlenerek , tekrar lityum peroksite dönüşüyor. Elektrottaki iyot katkı maddesi sayesinde elektronlar için bir mekik görevi gördüğünden , batarya elektrotu ve elek solar paneli arasında aktarım sağlıyor. Bu katkı kullanıldığında batarya performansı ve verimi artıyor. Elek kullanılan solar hücreler boya-duyarlı cihazlar sınıfına giriyor. Bu sayede kırmızı boya ile ışığın dalga boyu ayarlanabiliyor. X-ray fotoelektron spektroskopi ile pil ömrü ölçüldü. Kırmızı boya için başta rutenyum bileşik kullanılsa da pil şarj-deşarj ile 8 saatte bitti. Bu nedenle hematit(demir oksit) maddesine yani pasa dönüldü. Elek pasla kaplanarak, pilin güneş ışığıyla sürekli kırmızı kalması sağlandı.Wu ve ekibi yaptığı başlangıç testleriyle, yeni solar bataryaların ömrünün piyasadaki şarj edilebilir pillerle rekabet edebilir düzeyde olduğunu düşünüyor. ABD Enerji Bakanlığı’nın sağladığı fon, solar bataryaların yeni malzemelerde geliştirilmesi için yeni yollar arandığı sürece devam edecek. Kaynak : ScienceDaily

Okunma :8389