Boyaya duyarlı güneş hücreleri (DSSC, DSC ya da DYSC) bir süredir hayatımızda olsa da genel kullanıma ne yazık ki ulaşabilmiş değiller. Maliyet konusunda avantajları olmasına rağmen verimlilik noktasında yeterli olmamaları büyük bir eksik konumundaydı. Yapılan yeni araştırma ise boyaya duyarlı güneş hücrelerini artık verimli bir hale getiriyor. İsviçre’deki Swiss Federal Institute of Technology Lausanne’de (EPFL) bulunan bilim insanları yeni bir tür boyaya duyarlı güneş hücresi geliştirdiklerini duyurdu. Yeni güneş hücresinin büyük ölçüde geliştirilmiş verimliliği, yaygın olarak kullanılmaya başlanmasının önünü açabilir. Böylece temiz enerji olarak güneş enerjisi kullanımında alternatif uygulamalar da artmış olacak.
DSC’lerin kullanım alanı oldukça geniş
Grätzel hücreleri olarak da bilinen boyaya duyarlı güneş hücreleri, 1988’de Brian O’Regan ve Michael Grätzel tarafından düşük maliyetli alternatif bir güneş hücresi olarak icat edildi. Boyaya duyarlı güneş hücrelerinin panelleri şeffaf olduğu gibi üretimleri de diğerlerine göre daha ucuz. Birden fazla renkte üretilebilen bu hücreler halihazırda Swiss Tech Convention Center gibi cam cepheli bazı binalarda kullanılmakta. Ayrıca DSC panellerinin esnek olacak şekilde de üretilebiliyor olması onları, taşınabilir elektronik cihazlara ve IoT sistemlerine uygun hale getiriyor. Mevcut boyaya duyarlı güneş hücreleri,ticari olarak büyük ölçekte satılıyor olsa da şimdiye kadar güneş ışığını enerjiye dönüştürmede geleneksel güneş panellerinden daha az verimliydi.
Verimlilikte rekor kırıldı
Bilim insanlarının yapmış olduğu son geliştirmelerle birlikte bu verimlilik sorunu da ortadan kalkmış gibi görünüyor. EPFL ekibi, simüle edilmiş güneş ışığı altında verimlilik oranını ilk kez yüzde 15,2 seviyesine çıkararak rekor kırmayı başardı. Aynı zamanda 500 saatten uzun süren test şartlarında yeni DSC’nin operasyonel kararlılığını da koruduğu kanıtlandı. Ek olarak ortam ışığı altında aktif alanı 2,8 cm2’ye çıkararak, güç dönüşüm verimliliği yüzde 30,2’ye de çıkartıldı. Araştırma ekibi, “Bulgularımız, yüksek performanslı DSC’lere kolay erişimin yolunu açıyor ve enerji kaynağı olarak ortam ışığını kullanan düşük güçlü elektronik cihazlar için umut verici beklentiler sunuyor.” açıklamasında bulunuyor. İlerleyen dönemlerde boyaya duyarlı güneş hücrelerinin yaygın olarak evlerin pencerelerinde, gökdelenlerde veya seralarda kullanıldığını görebiliriz. Son olarak projenin finansmanının Avrupa Birliği Horizon 2020 programıyla sağlandığını belirtelim.