Böcek Gözü, Güneş Paneline İlham Verdi

Fotovoltaik sistemler temel olarak güneş ışığından aldığı enerjiyi elektrik enerjisine çeviriyor. Stanford ekibi, böceklerden ilham aldıkları yeni bir araştırmalarında, ısı, nem ve mekanik stesin yarattığı bozulmalara karşı dirençli, perovskite adı verilen hassas bir fotovoltaik malzeme kullandı. Araştırmanın detaylı sonuçları Enerji ve Çevre Bilimi (E & ES) Dergisinde yayınlandı.

Perovskitlerin düşük maliyetli ve enerji dönüşümünde güneş panelleri kadar verimli oldukları, ancak mekanik açıdan son derece kırılgan oldukları bildiriliyor. Kırılganlık malzemenin tuz benzeri kristal yapısından kaynaklanıyor.

Sinek gözünden ilham alındı

Stanford ekibi, malzemenin dayanıklılık sorununu çözmek için doğaya döndü. Araştırmalarda yüzlerce küçük parçalı gözden meydana gelen, sineklerin bileşik gözlerinden ilham alındı. Perovskit hücrelerinin tek başına oldukça kırılgan olmasına rağmen bir petek düzeninde, sinek gözündeki gibi sıralandıklarında, çevresel duvar sayesinde korunabilecekleri fark edildi.

Araştırmacılar bileşik gözü model olarak kullanılarak, her biri sadece 0,02 inç (500 mikron) genişliğinde bir altıgen biçimli iskele içine kapatılan mikro perovskit hücrelerinden meydana gelen bileşik bir güneş paneli oluşturdu. İskeletin üretilmesinde dirençlere ve kırılmalara karşı çok dirençli olan epoksi reçineden faydalanıldı.

Çalışma sırasında yapılan testler epoksi iskelenin, ışığı elektrik haline dönüştürme yeteneği üzerinde çok az etkisi olduğunu ortaya koydu. Düzlemsel bir güneş panelinden edilen verimlilik ile hemen hemen aynı seviyeye sahip olan perovskit hücreleri sayesinde, verimlilik açısından büyük bir artış elde elde edildi.

Yeni panel geleneksel güneş panellerinin dayandığı ısı ve neme dayanabilir mi?

Araştırmacılar, kapsüllü perovskite hücrelerini, altı hafta boyunca 185 Fahrenheit (85 C derece) ve% 85 nispi nem sıcaklığına maruz bıraktı. Zorlu test koşullarına rağmen, hücreler nispeten yüksek oranlarda elektrik üretmeye devam etti. Araştırmacıları yeni teknoloji için geçici bir patent hazırlarken, aynı zamanda verimliliği arttırmak için ışığı iskeleden her bir hücrenin perovskite çekirdeğine dağıtabilecek yeni yollar araştırıyorlar.