Yeni ‘2D’ güneş pili tasarımı uzay araştırmalarında devrim yaratabilir
admin
Güneş enerjisinin kullanımı giderek daha önemli bir hal alıyor. Bir araştırma ekibi, mevcut 2D güneş pillerine kıyasla 2 kattan fazla verimliliğe sahip yeni bir tür ince güneş pili geliştirdi. Yeni malzeme, üretime geçtiği takdirde uydular ve diğer uzay araçları için hem daha hafif ve hem de daha verimli bir şekilde güneş enerjisi üretebilir.
Uzay araştırmalarında devrim yaratabilir
Uzay araştırmaları ve yerleşimleri için enerji sağlama söz konusu olduğunda, silikon veya galyum arsenitten yapılan geleneksel güneş pilleri roketle taşınamayacak kadar ağır oluyor. Bu engeli aşmak için bilim insanları çok daha ince güneş pilleri geliştirmek için çeşitli alternatifleri araştırıyor. Bu tür güneş pilleri 2D TMDC olarak sınıflandırılmakta. Silikon bazlı güneş panellerine kıyasla çok daha düşük verimliliğe sahip olma eğiliminde olsalar da, ağırlıklarına göre daha fazla güç üretebilirler.
100 kat daha hafif
Pennsylvania Üniversitesi‘nden başyazar Deep Jariwala, “Bence insanlar 2D TMDC’lerin mükemmel fotovoltaik malzemeler olduğunu yavaş yavaş fark ediyor, ancak karasal uygulamalar için değil, uzay tabanlı uygulamalar gibi daha esnek mobil uygulamalar için” diyor. 2D TMDC güneş pillerinin ağırlığı silikon veya galyum arsenit güneş pillerinden 100 kat daha az, bu nedenle bu piller uzay için çok çekici bir teknoloji haline geliyor. 2D TMDC, bu sayede uzay araçlarında, istasyonlarda, kurulacak üstlerde ve uzay tabanlı güneş enerjisi için potansiyeli yüksek bir teknoloji haline geliyor.
İki kattan fazla verimlilik artışı
2D TMDC güneş pillerinin aşırı inceliği onlara “2D” etiketini kazandırıyor, çünkü sadece birkaç atom kalınlığında oldukları için “düz” olarak kabul ediliyorlar. Spesifik güç veya güç/ağırlık oranı, herhangi bir uzay tabanlı ışık hasadı veya enerji hasadı teknolojisinin en büyük hedeflerinden birisi olarak görülüyor. Dolayısıyla hem çok hafif hem de buna rağmen verimli güneş panelleri uzaydaki insan varlığı için kritik.
Günümüzde uzay tabanlı güneş enerjisini konuşuyoruz. Yukarıya göndermeniz gereken güneş panellerinin sayısı o kadar fazla ki, şu anda hiçbir uzay aracı bu tür malzemeleri ekonomik olarak uygun bir şekilde oraya götüremez. Burada devreye 2D TMDC güneş panelleri giriyor. Yapılan testlerde ekip, 2D TMDC güneş pillerinde yüzde 12’lik değerlere ulaştığını söylüyor. Mevcut verimliliğin yüzde 5’in altında olduğu göz önüne alındığında başarının boyutu anlaşılıyor. Jariwala’ya göre önümüzdeki birkaç yıl içinde bu teknoloji daha fazla duymaya başlayacağız.
Geçen ay Japonya JAXA, 2025’e kadar uzayda ticari ölçekli bir güneş enerjisi tarlası için ilk uyduları fırlatmayı hedeflediğini açıkladı. Avrupa Uzay Ajansı da Solaris programı aracılığıyla uzay tabanlı güneş enerjisine ulaşmayı hedefliyor. Hatta geçtiğimiz günlerde uzay tabanlı güneş enerjisi, ilk kez Dünya’ya başarıyla aktarıldı. 2D TMDC güneş panelleri ile bu süreçler daha da hızlanacak gibi duruyor.
