Dünya yüzeyine bir buçuk saatte çarpan güneş ışığı miktarı, tüm dünyanın bir yıl boyunca enerji tüketimini karşılamaya yeterlidir. Güneş teknolojileri, güneş ışığını ya fotovoltaik paneller ya da güneş ışınımını yoğunlaştıran aynalar aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürür. Bu enerji, elektrik üretmek için kullanılabilir veya pillerde depolanabilir.
Güneş enerjisi, elektrik maliyetlerini düşürmeye, istihdam yaratmaya, ekonomik büyümeyi teşvik etmeye ve depolama ile havanın karardığı saatler ve kesintiler için yedek güç oluşturmaya yardımcı oluyor. Tüm bu faydalarının sonucunda da güneş panelleri giderek daha popüler bir enerji ve ısı kaynağı haline geliyor. Üstelik sadece çatılarda kullanılmıyorlar. Güneş panelleri, özellikle binaların dış görünüşlerinin ve mimarilerinin de önemli olduğu kentsel alanlarda, cephelere veya daha görünür diğer kısımlara da yerleştiriliyorlar.
Paneller için kullanılan standart renk şemaları, tasarımcılara binaları çekici kılmak için çok az seçenek bırakıyor. Hatta bazı mimarlar, güneş panellerini çirkin ve göze batan yapılar olarak nitelendirerek, onları projelere entegre etmekte zorlandıklarını söylüyorlar. Bu engel genellikle görünüşün gerçekten önemli olduğu bir mülkü satmaya veya kiralamaya çalışırken ortaya çıkıyor.
Şimdi tüm bu endişelerin değişme zamanı! Amerikan Kimya Derneği'nden bazı araştırmacılar, geleneksel renklerdeki paneller kadar verimli enerji üretirken birçok farklı rengi alabilecek güneş panelleri yarattılar.
Güneş panelleri neden genellikle koyu renklidir?
Nesneler, ışığın dalga boyunu emmek yerine geri yansıttıkları için belirli bir renkte görünürler. Bu nedenle, güneş panellerinin mümkün olduğu kadar çok ışığı emmeleri için koyu siyah renkte olmaları gerekir. Piyasada bulunan iki ana güneş paneli türü vardır: Monokristal ve Polikristal.
Monokristal güneş panelleri siyahtır. Monokristal paneller, her bir güneş panelinin tek bir kristal olduğu silikondan yapılır. Bu, özellikle siyah renk olarak mavi renkten daha fazla ışık emici olduğundan, onları önemli ölçüde daha verimli hale getirir. Sektör genelinde maliyetler düştükçe, yeni güneş paneli kurulumlarının çoğu bu siyah monokristal panelleri kullanıyor çünkü insanlar verimliliğin artmasını istiyor.
Polikristal güneş panelleri ise mavidir. Mavi güneş panelleri, tek bir hücrenin birkaç silikon kristali içerdiği polikristal silikondan yapılır ve bu kristallerin güneş ışığı ile etkileşime girme şekli onları mavi gösterir. Çoklu kristaller iletimi yavaşlatır, bu da mavi polikristal güneş panellerinin elektrik üretiminde daha az verimli olmasına neden olur. Polikristal teknolojisi, monokristalden daha ucuzdur. Bu nedenle eski kurulumlarda mavi panelleri görme olasılığınız daha yüksektir.
Araştırmacılar güneş panellerini nasıl daha canlı hale getirdi?
Panelleri daha canlı hale getirmeye yönelik bazı girişimler olmuştu ancak bu girişimler daha az güç üretilmesine sebep olmuş ve daha yüksek maliyetlere ulaşmıştı. Renkler de tam olarak istendiği gibi görünmüyordu.
Çin'deki araştırmacılar; Tao Ma, Ruzhu Wang ve ekip arkadaşları üretilen gücü azaltmadan güneş panellerini boyamanın ucuz bir yolunu bulmak için yola çıktılar. Araştırma ekibi, panellerin yüzeyine fotonik cam adı verilen maddeyi ince bir tabaka şeklinde püskürttü. Bu tabaka ışığın çoğunun geçmesine izin veren mikroskobik çinko sülfür kürelerinden yapıldı. Bu kürelerin boyutuna bağlı olarak bir miktar ışık geri yansıyordu.
Araştırmacılar bunu kullanarak güneş panellerinin mavi, yeşil ve mor tonlarını almasını sağladılar. Üstelik kaplamaya rağmen, panellerin verimlilikleri %22,6'dan sadece %21,5'e düştü. Fotonik camlı bu paneller renklerini korudu ve dayanıklılık testlerinde de iyi performans gösterdi. Araştırmanın arkasındaki ekip, üretim için bu teknolojinin kolayca ölçeklendirilebileceğini söylüyor. Şimdi ise daha parlak ve daha geniş bir renk yelpazesi elde etmenin bir yolunu arıyorlar.