Avustralyalı araştırma ekibi, hidrojenle geliştirilen kesterit güneş panellerinde %13,2 verimlilikle dünya rekoru kırdı. Bu gelişme, silikon bazlı panellerin ötesine geçen yeni nesil bir enerji çözümü sunuyor.
Güneş enerjisi teknolojisinde devrim yaratabilecek kesterit, bakır, çinko, kalay ve kükürt (CZTS) minerallerinden oluşan doğal bir malzemedir. Bol bulunabilen, toksik olmayan ve düşük maliyetli bu malzeme, geleneksel silikon panellere alternatif olarak görülüyordu. Ancak üretim sürecindeki kusurlar, kesteritin gerçek potansiyelinin ortaya çıkmasına engel oluyordu.
“Hidrojen işleme” yöntemiyle gelen rekor verimlilik
Avustralya, New South Wales Üniversitesi’nden (UNSW) Prof. Xiaojing Hao liderliğindeki ekip, bu sorunu çözmek için “hidrojen işleme” yöntemi uyguladı. Bu yenilikçi yöntemle, kesterit güneş hücrelerinde daha önce %11,4 olan verimlilik oranı %13,2’ye yükseldi. Bu yöntem, “pasivasyon” (passivation) olarak bilinen teknikle, üretim sürecinde oluşan kusurların olumsuz etkilerini azaltıyor ve güneş enerjisinin elektrik üretimine dönüşmesini daha verimli hale getiriyor.
Silikona karşı kesteritin avantajları
Prof. Hao, silikon bazlı güneş modüllerinin teorik verimlilik sınırına ulaştığını belirterek, “PV endüstrisinde bir sonraki nesil hücrelerin hangi malzemelerden yapılacağı sorusuna cevap arıyoruz,” dedi. Kesterit, uzun ömürlü, çevre dostu ve maliyet etkin bir çözüm sunarak bu soruya yanıt veriyor.
Tandem güneş panelleri için ideal malzeme
Kesterit güneş hücreleri, farklı malzemeleri birleştirerek daha geniş bir güneş spektrumunu yakalamaya yarayan, tandem güneş panellerinde kullanıma özellikle uygun. Bu sayede daha yüksek verimlilikler elde edilmesi mümkün olacak. UNSW ekibi, bu teknolojinin 2030 yılına kadar ticarileşmesini bekliyor.
Kesterit mi, perovskit mi?
Güneş enerjisi alanında sıkça karşılaşılan bir diğer alternatif olan perovskit, daha yüksek verimlilik sunarken, stabilite sorunları ve yüksek toksisite riskleriyle tartışmalara konu oluyor. Perovskit güneş hücreleri şu anda %25-26 civarında verimlilik seviyelerine ulaşmış durumda, ancak ömürleri genellikle 1-2 yıl ile sınırlı kalıyor. Kesterit ise çok daha düşük bir verimlilik seviyesinden (%13,2) başlasa da, uzun ömürlülüğü ve çevre dostu yapısıyla avantaj sağlıyor. Kesterit panellerin ömrü 20 yılı aşabilecek bir dayanıklılık sunarken, üretim maliyetleri de daha düşük seviyelerde seyrediyor. Prof. Hao, “Perovskit çok hızlı sonuç verirken, panel ömrü sadece bir yıl olabilir. Bu sürebilir bir çözüm değil,” diyerek kesteritin uzun vadeli avantajlarına dikkat çekiyor.
Geleceği daha yeşil yapmak
UNSW ekibinin bu başarısı, güneş enerjisini daha ucuz ve çevre dostu hale getirme yolunda önemli bir adım. Kesterit güneş hücrelerinin uzun ömürlü ve düşük maliyetli üretimi, gelecekte daha yaygın bir enerji kaynağı olmasını sağlayabilir.
Bu gelişme, Türkiye gibi güneş enerjisi potansiyeli yüksek ülkelerde de yeni fırsatlar sunabilir. Yerli enerji üretiminde maliyetleri düşürecek ve çevresel etkileri azaltacak bu teknoloji, önümüzdeki yıllarda enerji politikalarında önemli bir rol oynayabilir.