Güneş enerjisi hunisi

Bilim insanları, güneş ışınlarının saçtığı enerjinin büyük kısmını toplayamadığını belirttikleri solar paneller yerine, daha fazla ışın toplayabilecek bir yöntem üzerinde çalışıyor.

Yeni yöntemle, özel bir materyal mikroskobik iğneyle şişlenerek enerji toplamak için kullanılacak. Silikondan yapılan solar hücrelerin güneş ışınlarındaki enerjinin büyük kısmını kaçırdığını ifade eden ABD’li ve Çinli bilim insanları, metaryallerin sadece bir molekül kalınlığındaki tabakası üzerinde oynayarak, materyalin daha fazla güneş ışığını yakalayacak şekilde moküler yapısını değiştirebileceklerini belirtti.


ABD’nin MIT (Massachusetts Institute of Technology) ve Çin’in Peking ile Xi’an Jiaotong Üniversiteleri tarafından yürütülen araştırmaya göre, her renkteki güneş ışınlarını yakalamak ve enerji için depolamak mümkün. Kristal silikondan yapılan geleneksel solar paneller, görünür ışığın en uzun dalgaboyuna sahip olan kırmızıya oldukça hassas. Kristal yapıya sahip olmayan silikon ise mavi aralığındaki dalgaboylarına ait ışınlara hassaslığıyla biliniyor.

MİKROSKOBİK İĞNEYLE ŞİŞLEME YÖNTEMİ

Araştırmacılar, Güneş’in en güçlü dalgaboylarının tayfın yeşil kısmında yer aldığına dikkat çekti. Yeşil ışığın dalgaboyundan saçılan fotonlar, solar panellerin içindeki atomlara çarpıyor ve elektronlarla etkileşime girerek elektrik ortaya çıkarıyor. Eğer solar paneller Güneş’ten saçılan daha fazla rengi yakalayabilirse, daha fazla elektrik üretecek ve daha etkin olacaklar.

Nature Photonics dergisinde yayımlanan araştırmada, MIT profesörü Ji Lu ve meslektaşları, güneş ışınlarından daha fazla enerji toplayabilmek adına ‘her ince metaryal tabakasını bir solar enerji hunisine' çevirmeyi önerdi. Araştırmacıların kullanmayı öne sürdüğü materyal molibden disülfür. Bugüne kadar solar panellerde kullanılmayan molibden disülfür, transistörler için yıllardır bir yarı iletken olarak deneniyor. Aynı zamanda ‘ultra güçlü materyaller’ sınıfında yer alan molibden disülfür, çok uzun süre kırılmadan belli bir şekle sokulabiliyor. Uygulanması düşünülen teknikte, molibden disülfür, mikroskobik bir iğneyle ‘şişlenecek.’ İğnenin basıncı, materyalin huni benzeri bir yapıya girmesini sağlayacak ve merkezine doğru yoğunluğu artıracak.

TEK BİR NOKTADA DAHA FAZLA ENERJİ

Molibden disülfür, silikon gibi güneş ışınına maruz kaldığı zaman elektron saçıyor. Materyali bir huni şekline sokarak, köşelerinden merkezine kadar atomik yapısını değiştirmeyi ve güneş ışığının farklı dalgaboylarındaki fotonlara tepki verecek bir hale gelmesini sağlamak istiyor. Düşünülen teknik başarılı olursa, tek bir materyal tabakası Güneş’ten daha fazla enerji elde edilebileceğini gösteriyor. Dahası, huni şeklini alacak materyalin dibinde elektrostatik kuvvet etkisiyle toplanacak olan yüklü parçacıklar, tabakanın yüzeyinerasgele dağılmak yerine daha fazla enerji sunacak bir yoğunluk oluşturacak. IBM ve Intel’in geçmişte esnek yüzeyler üzerinde yaptığı deneylere benzer olarak yürütülen araştırmada, henüz düşünülen tekniğin geçerli olduğu gösteren bir sonuç elde edilmedi.