Güneş panellerinden daha verimli “güneş yaprağı” geliştirildi

Geleneksek güneş panellerinden daha verimli
Doğadan esinlenmek
Yorumlar

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Güneş panellerinden daha verimli “güneş yaprağı” geliştirildi — **Imperial College London**'dan araştırmacılar, fotovoltaik güneş enerjisini toplayıp üreten ve gerçek bitkilerde bulunan süreçleri taklit ederek tatlı su üreten yeni **yaprak benzeri bir tasarım** icat etti. Bilindiği üzere fotovoltaik güneş enerjisi, güneş ışığının elektriğe dönüştürülmesiyle elde ediliyor ancak buradaki verimlilik üretimi sınırlıyor. Imperial araştırmacıları ise yaprak benzeri tasarım geliştirerek verimliliği artırmayı başardılar.

Geleneksek güneş panellerinden daha verimli

Geliştirilen PV-leaf tasarımı sadece enerji üretmekle kalmıyor. Yukarıda da dediğimiz gibi doğal süreci başarılı bir şekilde taklit ediyor. Dolayısıyla enerji üretiminin yanında bir de su üretimi sağlanıyor. Araştırmacılara göre PV-leaf tasarımı verimli bir şekilde kullanılması halinde 2050 yılına kadar yılda 40 milyar metreküpten fazla tatlı su üretme kapasitesine sahip. Yapay yaprak, pompalara, fanlara, kontrol ünitelerine ve pahalı gözenekli malzemelere olan ihtiyacı ortadan kaldıracak şekilde tasarlanmışken ayrıca termal enerji de sağlayabiliyor. Yeni çözüm ek olarak çeşitli güneş koşullarına uyum sağlayabildiği gibi ortam sıcaklıklarını da tolere edebiliyor.

Doğadan esinlenmek

Yapılan testlerde PV-leaf tasarımının 43,2 C sıcaklığa ulaştığı, referans güneş paneli tasarımının ise 68,8 C sıcaklığa ulaştığı tespit edildi. PV leaf yüzde 15,0 güç dönüşüm verimliliği, 0,63 V açık devre voltajı ve 0,77 dolum faktörü elde ederken buna karşılık referans hücre yüzde 13,2 verimlilik, 0,58 V açık devre gerilimi ve 0,75 dolum faktörü elde etti.

Akademisyenler ayrıca PV-leaf'in gerektirdiği ek bileşenlerin sermaye maliyetinin yaklaşık 1,1 $/m2 olduğunu ve bunun da geleneksel güneş panellerinin maliyetinin yaklaşık yüzde ikisine tekabül ettiğini belirtiyor. Akademisyenler ayrıca cihazın 1000 W/m güneş ışınımı altında ilave 1,1 L/saat/m2 tatlı su üretebileceğini iddia ediyor.

Çalışmanın yazarı Dr. Gan Huang şunları söyledi: "Bu yenilikçi tasarım, güneş panellerinin performansını önemli ölçüde arttırmak için muazzam bir potansiyele sahipken, aynı zamanda maliyet etkinliği ve pratiklik de sağlıyor."

Kaynakça https://www.imperial.ac.uk/news/246833/bio-inspired-solar-leaf-design-with-increased/ https://www.nature.com/articles/s41467-023-38984-7