Güneş enerjisi, sürdürülebilir enerji alanında geleceğimizin en önemli enerji kaynaklarından biri. Ancak mevcut enerji teknolojilerimiz, bizi daha gelişmiş bir geleceğe götürmeyecek zira yakında verimlilik ve maliyet sınırlarına ulaşacağız. Örneğin, silikon yapılı güneş paneli hücreleri güneş ışığını elektriğe dönüştürmede çok verimli değiller ve gelecekte maliyetlerdeki azalma potansiyeli oldukça sınırlı.
Bu sebeple İngiltere, Cambridge'de bilim insanları, halojenür perovskilter olarak bilinen ve gelecek vadeden yeni bir malzeme ailesiyle çalışıyor. Işıkla uyarıldığında yük ileten bu yarı iletkenler ile birlikte ışığı emmek (güneş paneli için) ve ışığı yaymak (LED için) daha verimli hale getirilebilir.
Perovskitler, güneş ışığını silikonlardan daha iyi emebiliyor:
Kimyasal olarak kalsiyum titanattan oluşan ve güneş enerjisinden elektrik üretme özellikleri barındıran bu malzeme, güneş ışığını silikonlardan daha iyi emebiliyor. Bununla birlikte perovskite filmler, yüksek verimlilik için tek tip olması gereken geleneksel silikon hücrelerin aksine oldukça değişken boyut ve kimyaya sahip mozaik "taneciklerinden" (nanometreden milimetreye kadar) oluşuyor.
Üstelik perovskit filmlerdeki küçük kusurlar ya da hatalar, önemli güç kayıplarına yol açmıyor. Bu tür kusurların silikon yapılı bir panel veya ticari bir LED için felaket olabileceğini de belirtelim. Bu malzemeleri varsayımsal olarak güneş pilleri veya renkli cama benzeyen ancak güç üreten güneş pencereleri yapmak için kullanmak mümkün.
Maliyetleri %30 düşürmek mümkün görünüyor:
Başka bir örnek vermek gerekirse standart bir silikon hücrenin üzerine bir perovskit tabakası ekleyerek, ciddi bir ek maliyet olmadan mevcut teknolojinin verimliliği artırılabilir. Bu ikili hücre yapısı ile güneş panellerinin verimliliğinde %30'un üzerinde hızlı bir artış yaşanabilir. Böylelikle hem panel hem de sistem maliyetlerinde düşüş meydana gelirken aynı zamanda enerji ayak izi de azaltılabilir.
LED'ler için konuşmak gerekirse de perovskitler, gelişmiş esnek ekran teknolojilerine öncülük edecek olağanüstü renk kalitesi elde edebilir. Geleceğin kuantum bilgisayarları için yapı taşı olarak görülen bu malzeme sağlıktan güvenliğe birçok alanda da umut vadediyor.
