Ana Sayfa e-Dergi Şeffaf Güneş Pilleri

Şeffaf Güneş Pilleri

Yusuf Öngel / BTÜ Makine Müh. Öğrenci


18. yüzyılda başlayıp günümüzde de devam eden fabrikalaşma ile artan enerji taleplerini karşılayabilmek adına enerjiye ve bu nedenle de fosil yakıtlara çok fazla ihtiyaç duyulmuştur. Bu ihtiyacın artması ile birlikte 1973-1978 yıllarında meydana gelen petrol krizlerinin ardından enerjinin önemi tüm dünya ülkeleri tarafından daha iyi anlaşılmaya başlanmıştır. Fosil yakıtlara sahip olmayan devletlerin enerjide dışa bağımlılıklarını azaltma ve yerelleşme çabaları onları farklı enerji arayışlarına yöneltmiştir. Bilimsel açıdan bakıldığında ise fosil yakıtların bir çok doğal felaketi de beraberinde getirdiği görülmüş ve zamanla getireceği de öngörülmektedir. Buzulların erimesi, iklim değişikliği, ozon tabakasının incelmesi gibi dünyamızın geleceğini riske atan sorunlardan dolayı özellikle 1970’li yıllardan sonra alternatif enerji arayışları büyük bir ivme kazanmış ve yenilenebilir enerjiye yönelim başlamıştır1.

Yenilenebilir Enerji

Yenilenebilir enerji, enerjinin doğal kaynaklardan elde edildiği yöntemdir. En önemli özelliği doğal bir şekilde kendisini yenileyebilmesi ve dünya var oldukça yok olmamasıdır. Bununla birlikte yenilenebilir enerji türleri karbon salınımını azaltarak ekosistemde fosil yakıt kaynaklı oluşabilecek zararların önüne geçmektedir. Aynı zamanda yenilenebilir enerji çeşitleri evrensel kaynak oldukları için yenilenebilir enerjide ithalata ihtiyaç duyulmaz bu enerji konusunda ülkelerin dışa bağımlılıklarını azalttığı için oldukça önemlidir. Yenilenebilir enerji türlerini; “rüzgar, güneş, biyokütle, jeotermal, hidrolik, dalga ve hidrojen’’ enerjileri olarak sınıflandırmak mümkündür.

Güneş enerjisinin önemi

Yenilenebilir enerji çeşitleri dünyada doğal yollarla üretilen ve sıfır emisyon değerleriyle zararsız olarak bilinen bir enerji türüdür. Ancak bu enerji türlerinin kurulumunda ve kullanımında bazı çevresel sorunlar ortaya çıkmaktadır. Kurulumu ve faaliyeti sırasında çevre dostu olarak ifade edilen Hidroelektrik Santralleri (HES) inşa edilme sürecinde suyun akış yönünü değiştirerek veya yeni su havzaları oluşturarak çevreye bazı zararlar verebilmektedir. İnşa edildiği bölgenin ekosistem dengesini değiştirebilmektedir2.

Jeotermal enerji de magmadan aldığı ısı enerjisini kesintisiz olarak aktarabilen bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Yeryüzüne çıkarılan akışkanda bulunan kimyasalların doğaya ve insana zarar vermemesi için toprak veya hava ile etkileşime girmeden mutlaka yer altına geri “enjekte edilmesi” gerekmektedir. Bu uygulama yapılmadığı takdirde insana ve doğaya çok ciddi zararlar verilmektedir3.

Günümüzde temiz enerji kaynağı olarak bilinen rüzgar santrallerinin de bazı riskleri bulunmaktadır. Rüzgar türbinlerinin çıkardığı ses uzak mesafelerde (300 metreden yaklaşık 43 desibel) rahatsız edici olabilir ve süreklidir. Bir diğer zararı ise yanlış bölgeye kurulan rüzgar santralleri kuşların göç yollarının değişmesine sebep olabilir. Göç yollarının değişmesi birçoğunun habibatından olması ve o bölgenin kuş faunasını ciddi anlamda değiştirmektedir4.

Rüzgar enerjisinde kanatların rüzgarla olan çarpışma sesi, hidroelektrik santrallerinin bıçak sesi ve jeotermalın yüksek basınçta gaz salınım sonucu çıkan sesler çevreye rahatsızlık verirken güneş enerjisi sessiz çalışması ile çevre halkına rahatsızlık vermeden, aynı zamanda gerek kuş ve diğer hayvan habitatlarına da zarar vermeyerek hem insana hem de doğaya karşı saygılı bir enerji türüdür.

Dünyada yenilenebilir enerji ve güneşin yeri

Dünya 2020 ve 2021 yıllarında Covid-19 ile mücadele ederken neredeyse düşüş gösteren tüm sektörlerin aksine yenilenebilir enerji sektörüne yapılan yatırımlar büyük bir ivme ile %90 oranında artmıştır. Bu artışta en büyük pay sahibi ülke Çin iken Türkiye ve diğer Avrupa ülkelerinde de önemli artışlar meydana gelmiştir. Yenilenebilir enerji alanında en çok yatırım yapılan alanlar güneş enerjisi ve rüzgar enerjisidir. Özellikle güneş enerjisinde maliyetlerin önemli ölçüde azalmasıyla temiz enerji sektörünün gözdesi haline gelmesi beklenmektedir.

2010, 2018 ve 2021 dünya yenilenebilir enerji kaynak dağılımı
Şekil 1. 2010, 2018 ve 2021 dünya yenilenebilir enerji kaynak dağılımı5.

31 Mart 2021’de IRENA’nın açıkladığı raporda dünyada rüzgar ve güneş enerjisi %26 ile yenilenebilir enerji kaynak dağılımında aynı orana sahiptir. Hidroelektrik enerjisi yenilenebilir enerji kaynak dağılımında günümüzde de hala en yüksek orana sahiptir. Fakat 2021 yılında ilk kez güneş ve rüzgar enerjisinin toplam kullanım oranı hidroelektrik enerji kullanımının önüne geçmiştir (Şekil 1). Bu dikkate değer değişim hidroelektrik kaynak kullanımının küresel olarak daha da azalacağının öngörüsü olabilir.

Seviyelendirilmis-enerji-maliyetleri-levelized-cost-of-energy-LCOE
Şekil 2. Seviyelendirilmiş enerji maliyetleri (levelized cost of energy: LCOE)5.

Son yıllarda güneş enerjisinde maliyetler rüzgar ve diğer enerji türlerine göre büyük bir oranda azalmıştır (Şekil 2). Buna bağlı olarak güneş enerjisinin payı 2021 yılında diğer enerji çeşitlerine oranla daha hızlı bir artış sergilemiştir (Şekil 1). Gelecekte de maliyetlerin daha da düşmesiyle güneş enerjisinin yenilenebilir enerji sektöründe lider olması da beklenmektedir.

Türkiye’de yenilenebilir enerji ve güneş enerjisi 

Yenilenebilir enerji bakımından önemli coğrafi avantajlara sahip olan Türkiye son yıllarda elektrik enerjisi üretiminde yenilenebilir enerji sistemlerine büyük yatırımlar ve teşvikler vererek enerjideki yatırımların çoğunu bu alana yönlendirmiştir. 2020 yılı sonu itibariyle kurulu gücün %52,3’ü yenilenebilir enerjilerden sağlanmaktadır2.

2021 yılında ise Türkiye Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ) verilerine göre Türkiye’de jeotermal, rüzgar ve güneş enerjisi oranları bir önceki yıla kıyasla artmıştır. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı verilerine göre ise 2021 yılı eylül ayı sonu itibariyle ülkemizin toplam enerji kurulu gücü 98.788 MW’a ulaşmıştır. Bu kurulu gücün 52.668 MW’ı yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanmaktadır6 (Şekil 3).

Türkiye'de eylül 2021 itibarı ile elektrik üretimi kurulu gücü (MW)
Şekil 3. Türkiye’de eylül 2021 itibarı ile elektrik üretimi kurulu gücü (MW)7.

Türkiye’de elektrik üretiminde HES’lerden sonra en çok fosil yakıt türevi olan doğalgaz+LNG kullanılmaktadır. Aynı şekilde yerli/ithal kömürden elektrik üretimi barajlı HES’in enerji üretim kapasitesine yakındır. Türkiye dünya genelinde 1.650 MW jeotermal kurulu gücü ile en büyük jeotermal üreticileri sıralamasında 4. sırada yer almasına rağmen diğer yenilenebilir enerji kaynaklı kurulu gücünde ise istenen seviyede değildir. Güneş enerjisinde 7.220 MW kurulu gücü ile Türkiye’nin var olan güneşlenme potansiyelini tam olarak kullanamadığı görülmektedir. Türkiye’de bu üretim değerlerini karşılayan toplam kurulu elektrik enerjisi üretim santral sayısı ise 2021 eylül ayı itibari ile 10.197 adede ulaşmıştır (lisanssız santraller dahil). Mevcut santrallerin 8.151’i güneş, 738’i hidroelektrik, 355’si rüzgar, 63’ü jeotermal, 348’i doğalgaz, 67’si kömür ve 475 tanesi de diğer enerji türlerine aittir.

Türkiye son yıllarda yenilenebilir ve nükleer enerji alanında yaptığı yatırımlar ile enerji kaynaklarını çeşitlendirmek için büyük bir mücadele vermektedir. Enerjide büyük ölçüde ithalata bağımlı olan Türkiye, enerji ihtiyacının %77’sini ithal ederek enerjide dışa bağımlılıkta 39 Avrupa ülkesi içinde 5. sırada yer almaktadır1. Ayrıca Türkiye’de kişi başına düşen elektrik enerjisi tüketimi Dünya ülkeleri ile karşılaştırıldığında, 2.578 kW/h ile 22. sıradadır2. Bu seviyede olmasının sebebi enerji ithalatında son yıllardaki yükselme, artan maliyetler ve yenilenebilir enerji alanında yeterli yatırımların yapılmaması gösterilebilir. Ayrıca Türkiye’nin fosil enerji kaynaklarının az olması, enerji üretim kapasitesini artırmak için gerekli maliyetlerin yüksekliği ve işletmelerin devreye girme zamanının uzunluğu enerjide dışa bağımlılığı ve enerji güvenliğini de olumsuz etkilemektedir.

Güneşlenme süresi uzun olan Türkiye’de güneş enerji santrallerinin kurulumu için uygun ve geniş alanlara sahiptir. Ekvator ülkelerinde bir yılda 2.000 – 3.500 saat olan güneşlenme süresi (Şekil 4), güneş enerji açısından önemli imkanlara sahip olan Türkiye’de yıllık 2.737 (günlük ortalama 7,5 saat) saattir8.

Türkiye güneşlenme süresi haritası
Şekil 4. Türkiye güneşlenme süresi haritası9.

Avrupa ülkelerinden olan Almanya’nın çeşitli bölgelerinde güneş enerjisi metrekare başına kuzeyden güneye 900 ila 1.200 kWh aralığındadır. Türkiye’de ise bu 1.400’den başlayıp 2.000 kWh’e kadar yükselir. Almanya yıllık enerji ihtiyacının %9’unu (46 TWh) güneşten sağlarken, Türkiye’de bu oran %2,6 (7,9 TWh) olarak karşımıza çıkmaktadır. Almanya Türkiye’ye oranla metrekare başına daha az güneş enerjisine sahip olsa da güneşten 6 kat daha fazla enerji üretebiliyor10.

Türkiye güneyde yıllık güneşlenme süresi çok fazla olmasına rağmen güneydeki her yeri kullanma imkanına sahip değildir. Akdeniz ve Ege Bölgelerinde genelde tarım alanları fazla olduğu için bu bölgelere büyük güneş enerji santralleri sadece çorak dağ eteklerinin güney yamaçlarında kurulmaktadır. Ancak İç Anadolu ve Güneydoğu Anadolu gibi çorak arazisi ve de güneşlenme süresi fazla olan bölgelerde büyük santraller kurularak enerji ihtiyacı sağlanmaktadır.

Güneş Enerjisinin Serüveni

Güneş enerjisinden ilk kez elektrik enerjisi elde edilmesini sağlayan Edmond Becquerel’dir. 1839’daki bu keşfinden yıllar sonra 1893 yılında, Charles Fritts selenyum plakalarını ince bir altın tabaka ile kaplayarak günümüzdekilere benzeyen ilk güneş hücresini yapan bilim insanıdır. O zamanki bu mütevazi başlangıç, bugün bilinen güneş hücresi veya güneş paneli olarak adlandırdığımız cihazın ortaya çıkmasını sağlamıştır. Günümüzde en çok kullanılan silikon bazlı ilk modern güneş pili Russell Ohl tarafından 1946 yılında icat edilmiştir.

Güneş enerjisi diğer yenilenebilir enerji türleri içerisinde hızlı kurulumu ve uygulama alanının zenginliği sayesinde insanların kolaylıkla enerji elde edebildikleri bir kaynaktır. Ancak bu alana yapılan veya yapılacak yatırımların artmasındaki en büyük zorluk Watt başına maliyetlerin azalmasına rağmen (Şekil 5) piyasadaki güneş panellerinin yeterli verimliliğe ulaşamamasıdır.

Güneş panellerinin yıllara göre watt başına maliyeti
Şekil 5. Güneş panellerinin yıllara göre Watt başına maliyeti11.

Panel fiyatı 1980 yılında dünya genelinde ortalama Watt/saat’i 29,3 dolar iken 2020 yılında bu fiyat 0,2 dolara kadar düşmüştür. Bu düşüş cazip görülse de, enerji üreticisinin panellere yaptığı yatırımı kısa sürede amorti edememesi (panel kalitesine göre değişiklik gösterse de ortalama 5 ile 10 yıl) nedeni ile güneş enerjisine ilgisi azaltmaktadır.

Gelecekte teknolojinin gelişmesiyle beraber güneş hücrelerinde kullanılan aktif malzeme üretim fiyatlarının düşmesi ile ucuzlayacak olan elektrik fiyatlarının sonucu güneşten elde edilen elektrik kullanımında artış gözlenecektir. Bu talep artışı güneş enerjisi sektöründeki yatırımcıların iştahını kabartarak rekabeti artıracaktır ve bununla birlikte fiyatlarda biraz daha düşüş gözlenecektir1.

Güneş enerjisinden elektrik üretimi

Güneş Pili Boyutlandırması
Şekil 6. Güneş pili boyutlandırması.

Güneş enerjisinden elektrik, yarı iletken malzemeler içeren küçük hücreler tarafından üretilir. Bu hücreler birleşerek modülleri, modüllerin seri ve paralel birleşmesiyle ise diziler oluşmaktadır. Bu dizilerin çevre koşullarına karşın dayanımlarının arttırılması, ömürlerinin uzatılması, küçük hücrelerden elde edilen elektronların monte edilen elektrik içeren sisteme güneş paneli denilmektedir (Şekil 6).

Güneş panelinin yapısı

Güneş paneli katmanları
Şekil 7. Güneş paneli katmanları.

Güneş panelleri sırasıyla dıştan (üstten) içe (alta) doğru alüminyum (Al) çerçeve, su ve tozdan koruyan yalıtım malzemesi, özel temperli cam, EVA film, güneş (solar) hücresi, alt EVA film, sırt folyosu ve bağlantı kutusu bileşenlerinden oluşmaktadır (Şekil 7).

Güneş pili çalışma mekanizması

Güneş paneli bileşenleri ve güneş hücresinden elektron üretimi
Şekil 8. Güneş paneli bileşenleri ve güneş hücresinden elektron üretimi.

Günümüz elektronik ürünlerinde kullanılan transistörler, doğrultucu diyotlar gibi güneş pilleri de, yarı iletken maddelerden yapılırlar. Güneş hücresi yapımında en çok silisyum, galyum arsenit ve kadmiyum tellür (CdTe) gibi inorganik yarı iletken maddeler kullanılmaktadır1.

Güneş panelleri birçok güneş hücresinin paralel veya seri olarak bağlanmasıyla oluşmaktadır (Şekil 8). Güneş hücrelerinin elektrik üretimi “fotoelektrik olay” prensibine dayanır. Güneş hücresi yapısında n-tipi ve p-tipi olmak üzere iki çeşit silikon bulunmaktadır. Valans bandında 4 elektron bulunan n-tipi silikon atomlarına, Valans bandında 5 elektron bulunan fosfor eklenir ve fosfor elektron vermeye yatkın olduğundan kristal yapıya 1 elektron verir. Bu nedenle n- tipi silikon “verici” olarak adlandırılır. P-tipi silikon eriyiğine ise valans bandında 3 elektron bulunan (alüminyum, indiyum, galyum, bor vb.) elementler eklenir. Bu eklenen atomların son katmanında 3 elektron olması nedeniyle kristal yapıda elektron boşluğu (hole) oluşur. Bu nedenle de p-tipi silikon “alıcı” olarak adlandırılır.

Şekil 9’da görüldüğü üzere hücre yüzeyine çarpan güneş ışınları (fotonlar) yüzey tarafından absorbe edilerek n-tipi silikondan p-tipi silikona 1 elektron gönderir bu sırada p-tipi silikonda da 1 boşluk oluşur. Bu gönderim sonucu ise p-n aktif maddeleri arasında bir elektriksel potansiyel oluşur ve bu potansiyelin kullanımı ile elektrik enerjisi elde edilebilir1.

Güneş pili çalışma şeması
Şekil 9. Güneş pili çalışma şeması.

Güneş Pilleri

Güneş pili çeşitleri

Güneş pillerinin; enerji üretim sistemi bakımından aktif-pasif, güneş hücreleri içinde elektron üretebilen kimyasal madde çeşitliliği bakımından organik veya inorganik, üretim teknolojisi bakımından tek veya çok kristal yapılı gibi farklı kategorilerde sınıflandırılmaları yapılmaktadır. Bununla beraber güneş enerjisinden elektrik üretmek için geliştirilen ve geliştirilme aşamasında olan farklı teknolojilerde üretilebilen güneş pilleri de bulunmaktadır. Ayrıca güneş pilleri nesillerine göre şekil 10’da gösterildiği gibi de sınıflandırılabilir.

Nesillerine göre güneş pili çeşitleri
Şekil 10. Nesillerine göre güneş pili çeşitleri.

Neden daha çevreci güneş pilleri

Güneş panelleri günümüzde çatılarda, boş arazilerde, hibrit santrallerde, kısıtlı da olsa bazı taşıtlarda ve diğer küçük elektronik cihazlarda kullanılmaktadır. Güneş panellerinin sahada kullanılması ilk başta zararsız gibi görünse de aslında önlem alınmazsa bazı çevre sorunlarına neden olabilir.

Büyük güneş tarlaları ile toprağın güneşle olan temasının kesilmesi bitki türleri için problem oluşturabilir. Bu yüzden tarımsal araziler yerine çorak arazilere kurulumu yapılmalıdır. Aynı zamanda bu paneller toprak altındaki canlıların yaşam döngüsünü olumsuz etkilemekte ve toprağın humus kaybetmesine neden olabilmektedir. Her ne kadar karbon emisyonu fosil yakıtlara oranla az seyrediyor olsa da panellerden de CO2 salınımı gerçekleşmektedir (Şekil 11).

Enerji kaynaklarının CO2 salınım oranları
Şekil 11. Enerji kaynaklarının CO2 salınım oranları.

Üretimleri sırasında bazı güneş panellerinde kullanılan silikon tetraflorür bileşeninin (SiF4) çok zehirli olduğunu bitki ve hayvanları öldürebildiği ve insan sağlığını da olumsuz yönde etkilediği bilinmektedir. Bunun yanında kurulan güneş panellerinde ise toplam 11.000 ton kurşun (Pb) ve 800 ton kadmiyum (Cd) bulunduğu belirtilmiştir. Bu ağır metalleri içeren paneller ömürleri bittiğinde doğru bir şekilde imha edilir ve belirlenmiş standartlarca uygun müdahalelerde bulunulursa bahsedilen zararların önüne geçilebilecektir. Üretimi sırasında çok az miktarda ağır metal kullanılan şeffaf güneş pilleri bu sorunların önüne geçmekte önemli bir role sahiptir. Bu metallerin şeffaf güneş pillerinde çok ince bir tabaka halinde biriktirilmesiyle diğer panellere oranla çevreye verdikleri zararlar yok denecek kadar az seviyeye indirilebilir. Şeffaf güneş pilleri güneş ışınlarının toprak ile temasını engellemediği için de ayrıca umut verici bir teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır. Güneş hücrelerinde kullanılan zararlı kimyasallar yerine daha çevreci organik malzemelerin kullanımına geçilmesi gerekir11. 

Şeffaf Güneş Pilleri

Şeffaflık nedir?

Şeffaflık, kısaca gelen ışığın geçirilmesi veya bir engelin arkasının apaçık bir şekilde görülmesi olayıdır. Şeffaf maddelere; elmas, bazı plastikler ve camlar örnek verilebilir.

Bir maddenin şeffaf olabilmesi için atomun orbitalindeki elektronların gelen ışınları absorbe etmemesi gerekir. Örneğin demirin opak olmasının nedeni, demir elementindeki elektronlarının katmanlar arası dolaşabilmesi için gelen fotonlardaki enerjiyi absorbe ederek kullanmasıdır. Cam ise yapısı gereği kuartza ve diğer katı cisimlere göre daha düzensiz olduğu için görünen bölgedeki fotonlar, elektronların katmanlar arası seyahatini karşılayacak enerjiyi sağlayamazlar. Sadece mor ötesi ışınlar bu enerjiyi sağlar. Bu nedenle elektronlar tarafından absorbe edilmeden geçirilir ve böylelikle madde görünür bölge ışınları (Şekil 12) için saydam bir yapıya sahip olur12.

UV ve NIR dalga boylarının şeması
Şekil 12. Ultraviyole (UV) ve yakın kızılötesi (NIR) dalga boylarının şeması13.

Aslında şeffaf olarak bildiğimiz camlar %100 şeffaf değildir çünkü cam, hem mor ötesi dalga boyunu absorbe ederek hem de gelen ışınların bazılarını yüzeyden yansıtarak şeffaflığın azalmasına neden olur. Beyaz organik cam %92,1 güneş gözlükleri %75-85 arası şeffaflığa sahipken bu oran güneş pillerinde kullanılan camlarda %92 civarındadır.

Şeffaf güneş hücresi 

Şeffaf güneş pilleri adından da anlaşılacağı üzere saydam bir yapıya sahiptir. Çalışma prensibi ise klasik güneş pillerindeki fotoelektrik ilkesine dayanmaktadır. Klasik güneş pilleri, güneşten gelen enerjiyi absorbe edip yarı iletken yüzeyden elektron kopararak kurulu elektrik devresine aktarmaktadır ve böylece elektrik üretimi gerçekleşmektedir. Şeffaf güneş pillerinin klasik güneş pillerinden ayıran en önemli farkı saydam olduğu için görünür bölge ışığını geçirirken belli dalga boylarını da absorbe ederek elektrik üretilmesidir (Şekil 13).

Şeffaf güneş hücre şeması ve katmanları
Şekil 13. Şeffaf güneş hücre şeması ve katmanları.

Şeffaf güneş hücre uygulamaları

Geliştirilme aşamasında olan güneş hücrelerinden en etkileyici olanı şeffaf güneş pilleridir (Transparent Solar Cell; TSC). Bu çalışmayla adını duyuran Michigan State Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden Richard Lunt ve ekibi 2013 yılında güneş pillerinin kullanım alanlarını artırmak için %86 oranında şeffaflığa sahip güneş pillerini üretmeyi başarmıştır. Bu ürün sayesinde artık evlerde güneş pilleri sadece çatılarda olmayıp pencerede ve hatta duvarlarda dahi kullanılabilecektir. Dış yüzeyi camlarla kaplı olan binalar şeffaf güneş pilleri sayesinde tükettikleri elektrik enerjisini üretebilecekler. Aynı zamanda yazın pencerelerde şeffaf fotovoltaik piller kullanıldığı takdirde sadece elektrik üretimi sağlamayıp engellediği UV ışınlarından dolayı binaları normalden daha serin tutarak klima tüketimini de azaltacaktır. Tarımda seraların yapımında kullanılması ile tarım için gereken elektrik enerjisinin büyük bir kısmı üretilebilir. Otobüs, tren, havaalanı, terminallere bu paneller kurularak buradaki elektrik ihtiyacı sağlanabilir. Günlük hayattada cam yüzeyi bulunan tüm cihazlarda kullanılabilir. Örnek olarak tablet PC’ler, cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar dahil olmak üzere diğer taşınabilir cihazlar için güç üretme potansiyeline sahiptir. Otoyolların üstüne çatı şeklinde döşenmesi ile gündüz yolların aydınlanmasına engel teşkil etmeden gece otoyol aydınlatmaları için enerji sağlanabilir. Potansiyel olarak güneş enerjisi ile çalışan otomobiller, hava araçları, trenler ve tekneler TSC’nin potansiyel uygulama alanları (Şekil 14) olabilir14.

Şeffaf güneş panellerinin uygulama alanları
Şekil 14. Şeffaf güneş panellerinin uygulama alanları.

Şeffaf güneş malzemeleri ve yarı saydam malzemelerin geliştirilmesi son yıllarda hız kazanmıştır. Bazı güneş pilleri makul enerji verimliliğine (%15-30) sahiptir ancak şeffaf veya yarı şeffaf güneş pilleri (%1-12) silikon güneş pilleri ile rekabet etmek için henüz yeterli değildir. Bu nedenle şirketler daha kârlı olan silikon güneş pilleri üretmeye odaklanmışlardır. Bununla birlikte bu buluş dünyadaki her cam yüzeyini bir güneş piline dönüştürme potansiyeline sahiptir. Kullanım alanının geniş olması nedeniyle bilim insanları şu anda şeffaflığı azaltmadan TSC’nin verimliliğini arttırmak için çalışmaktadırlar ve bunun önümüzdeki yıllar içinde gerçekleşmesi planlanmaktadır15.

Gelecekte kurulması planlanan uzay kolonilerindeki (Elon Musk’ın uzay kolonisi vb.) enerji ihtiyacı için çeşitli seçenekler vardır fakat bunlardan en kesin çözüm güneş enerjisidir. Rüzgar enerjisinin ve diğer yenilenebilir enerji çeşitlerinin Mars’ta kullanılabilirliği tartışmaya açık olsa da güneş enerjisi için böyle bir tartışma söz konusu değildir. Güneşten Mars’a düşen enerjinin teorik hesaplamalara (ters kare yasasına göre) göre 698 Watt/m2 olduğu düşünülmektedir bu değer kışın Kanada’ya düşen değerle neredeyse aynıdır. Aynı zamanda Mars atmosferi Dünya atmosferinden çok daha ince olması ve özellikle güneşten gelen ışınların açısının daha dik olması nedeniyle yeterli enerjiyi alabilir.

TSC Mars’ta yaşamın oluşturulması için kurulması planlanan fanus şeklindeki seralarda kullanılması ile hem enerji üretimi için katkı sağlarken hem de bitki üretimi için gerekli olan güneş ışığını kesmeden tüm süreçlerin tamamlanmasında yardımcı olur. Ayrıca kütle olarak karşılaştırdığımızda normal güneş panellerindeki malzemeler ağır olduğundan kurulacak kolonilerdeki araştırma üslerinde sadece güneş panelleri kullanılarak elektrik üretimi gerçekleştirilebilir. Ancak sıradan güneş pilleri, ağır oldukları için Dünya’dan Mars’a taşınması maliyetli ve zor olabilir. Şeffaf güneş pilleri ise hafif olduğu için bu noktada Mars’taki çalışmalarda kullanılabilir.

Şeffaf güneş hücresi (TSC) üretim yöntemleri

Şeffaf güneş hücresi, piyasadaki talep artışından dolayı mevcut araştırmaların odak noktasıdır. TSC alanında çalışmalar yürüten ve başarı elde eden araştırma merkezleri Japonya, Almanya, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) ve Hindistan’dadır. Bu merkezlerin ürettiği panellerin %90’ının ince bir film olarak, flor katkılı kalay oksit (fluorine doped tin oxide; FTO) veya indiyum katkılı kalay oksit (indium-doped tin oxide; İTO) iletkeni kullanmaktadır. Cam ve FTO veya İTO’nun birlikte kullanımı ile ortaya çıkan içsel optik kayıpların saydamlığı yaklaşık olarak %15-20 oranında azalmaktadır. Bununla birlikte Michigan State Üniversitesi’nde üretilen güneş panelleri şu anda elde edilen %86 şeffaflık ile en şeffaf hücre olma özelliğine sahiptir16. Şeffaf güneş pillerinde dokuz farklı teknoloji bulunmaktadır:

  • İnce film fotovoltaikler
  • Yakın kızılötesi şeffaf güneş pili
  • Polimer güneş pili (PSC)
  • Şeffaf lüminesans güneş yoğunlaştırıcı (TLSC)
  • Perovskit güneş pili
  • Elektroforetik biriktirme (EPD)
  • Dip-kaplayıcı
  • Püskürtme biriktirme
  • Kuantum nokta (QD) güneş pili

İnce film fotovoltaikler (TPV’ler)

TPV şeffaf güneş pilindeki en üretken teknolojilerden biridir ve birkaç farklı yöntemle elde edilebilir. Bu yöntemlerden bazıları şeffaflığı sağlamak için malzemenin ve macunların üretimine bağlı iken diğerleri ise FTO camına macunların biriktirme yöntemine bağlıdır. İnce film fotovoltaikler temel olarak cam üzerinde farklı şekillerde biriken birkaç nanometreden onlarca mikrometreye kadar aktif kalınlığa sahip olan ince bir filmdir. İnce film teknolojisi, imalatta kullanılan materyalleri koruyarak güneş pillerinin maliyetini azaltır. Ayrıca katılıktan esnekliğe, yalıtkanlardan metallere kadar pek çok farklı alt tabakaya ince uygulamalar yerleştirmeyi kolaylaştırır bu da yeni uygulamalara, farklı tipte ürünlerin üretilmesine olanak sağlar. 2007 yılında bu yöntemle elde edilen pillerin ışık geçirgenliği %60, verimliliği ise %9,2’dir16.

Yakın kızılötesi şeffaf güneş pili

Bilindiği gibi şeffaf bir güneş pilinin asıl görevi ultraviyole (UV) ve kızılötesine yakın (NIR; Near Infrared) dalga boylu (650-850 nm) fotonların enerjisini emmek ve saydamlığı sayesinde UV görünür bölge fotonlarının geçmesine izin vermesidir (Şekil 11). Bu, her iki özelliği de bir malzemede toplamayı zorlaştırır. Çoğu araştırma, bir miktar şeffaflık elde etmek adına görünür ışığın geçmesine olanak tanıyan çok ince katmanlardan oluşmuş  fotovoltaik hücreler yapmaya yöneliktir. Bu sayede ortalama bir verim elde edilir ve bu verimliliği korumak için ortalama şeffaflığı %30’dan az olan güneş hücreleri üretilir.

2011 yılında Richard Lunt’ın araştırma grubu, şeffaf bir güneş hücresi elde etmek için aktif katmanın kalınlığına odaklanmak yerine UV ve NIR bölge fotonlarını absorbe etmek için boya moleküllerini değiştiren bir yöntem kullanmıştır. Bu çalışmada heterojonksiyon organik fotovoltaik (OPV) pil için, %65’ten fazla şeffaflık ve %1,3’lük bir verim elde edildiği bildirilmiştir16.

Polimer güneş pili (PSC)

İdeal bir polimer güneş pili elde etmek için emici malzemelerin UV ve NIR bölgelerindeki tüm fotonları toplaması ve görünür ışığın geçmesine izin vermesi gerekir. Bu özelliklere sahip, şeffaf iletken malzemeler olan karbon nanotüpler ve grafen gibi bazı malzemeler vardır. Bu malzemeleri sadece bir şeffaf fotovoltaik oluşturmak için kullanmak yetersizdir. Bu nedenle, şeffaf bir polimer güneş pilinin, UV ve NIR ışığı için şeffaf olmayan, görünür ışığa şeffaf olan saydam bir polimerik PV hücresi ile birlikte gümüş nanoteller (AgNW’ler) gibi şeffaf bir iletken malzeme ile birleştirilmesi gerekmektedir (Şekil 15). Bu tür çalışmalar ilk kez Kaliforniya Üniversitesi tarafından 2012’de çalışılmaya başlanmıştır.

PSC’de 550 nm dalga boyunda elde edilen en iyi verimlilik %4 ve en iyi şeffaflık oranı ise %66’dır. Farklı çalışmalarda %25 şeffaflık için %7,6 verimlilik, bir başka çalışmada ise %30 şeffaflık için %5,6 verimlilik bildirilmiştir. Bu çalışmalarda elde edilen verilerin farklı olmasının sebebi farklı yapılarda polimerik malzemeler içermesidir17.

Polimer-gunes-pili-semasi
Şekil 15. Polimer güneş pili ve katmanları.

Şeffaf parlak güneş yoğunlaştırıcı (TLSC)

2014 yılında Michigan Eyalet Üniversitesi, yapısı organik tuzlara dayanan TLSC adlı yeni bir şeffaf güneş pili üretmiştir. Bu çalışmada, verimliliği şeffaflık ile birleştiren ve yeni bir yapıya sahip bir güneş pili tasarlanmıştır. Bu güneş pillerinde kullanılan NIR floresan şeffaf boyaları UV ve NIR ışığını yakalayarak görünür ışığa dönüştürmekte ve daha sonra bu ışığı güneş pilinin yerleştirildiği camın kenarına yönlendirmektedir. TLSC’den elde edilen şeffaflık %86 iken verimlilik ise %5’tir. Bu şeffaflık günümüzde elde edilen en şeffaf güneş hücresi olma özelliği taşımaktadır18.

Güneş hücrelerinin aktif oldukları dalga boyları
Şekil 16. Güneş hücrelerinin aktif oldukları dalga boyları17.

Klasik güneş pilleri görünür bölgedeki ışınlardan da enerji depolarken şeffaf güneş pilleri görünür bölgenin geçmesine izin vererek morötesi ve kızılötesi ışınlardan enerji üretir (Şekil 16).

Yarı şeffaf perovskit güneş pili

2014 yılında Antioquia Üniversitesi fotonlardan daha düşük bant boşluğuna sahip emici malzeme kullanarak görünür ışığın geçmesine ve kızılötesi ışığı soğurmasına izin veren organik güneş pillerinin yarı saydam doğasını geliştirmeye çalışmışlardır. Eğer şeffaflık artırılırsa, üzerindeki fotovoltaik etki gösteren tabaka azalacağından verimlilik azalır. Bu nedenle bilim insanları Şekil 17’de katmanları gösterilen metil amonyum kurşun halinde perovskit gibi güneş hücresinin verimliliğini artıran şeffaf bir malzeme üretmeyi başarmışlardır. Perovskit kristal yapısına sahip çoğu güneş pilinde 800 nm dalga boyunda %77’lik bir şeffaflık ile %12,7’lik bir verim elde edilmiştir.

Silikon güneş pili teknolojisini, verimli ve geniş bant aralıklı üst hücre ile bir tandem cihazda birleştirmek, fotovoltaik sistemlerin maliyetini düşürmek için etkili bir yaklaşımdır. Bu nedenle perovskite güneş pilleri yüksek verimli güneş hücreleri vadetmektedir ancak tipik cihaz boyutları 0,2 cm2den küçük olduğundan standart endüstriyel boyutlardan uzaktır. 0,25 cm2de %16,4’e kıyasla %14,5 sabit durum verimliliğine sahip 1 cm2ye yakın kızılötesi şeffaf perovskit güneş pili sunulmaktadır. Bu hücreleri silikon heterojonksiyon hücrelerle mekanik olarak istifleyerek 0,25 cm2 üst hücrede %25,2 sabit durum verimliliği ile 4 terminal tandem ölçümünü deneysel olarak göstermektedir. Geliştirilen üst hücre işleme yöntemleri, kızılötesine yakın spektral ışın tepkisini artırmak için arka tarafı dokulu bir alt hücreye sahip %20,5 verimli ve 1,43 cm2 büyüklüğünde monolitik perovskite-silikon heterojonksiyon tandem güneş hücresinin üretimini mümkün kılmaktadır19.

Perovskit güneş hücrelerinin katmanları
Şekil 17. Perovskit güneş hücrelerinin katmanları15.

Ayarlanmış bant aralığına sahip perovskitler, her bir alt hücrenin içsel/gerçek güç dönüşüm verimliliğini (PCE) aşma konusunda muazzam bir potansiyele sahip perovskit-silikon tandem güneş pillerini oluşturmak için güzel bir fırsat sunar. Üst hücre için üst elektrotun şeffaflığı ve iletkenliği tandem güneş pilinde ana kriterlerdir. Burada, yarı saydam perovskite cihazların ve tandem güneş hücrelerinin verimliliğini artıran bir Cr tohum katmanı eklenmesi ile üst elektrot olarak kesintisiz, ultra ince bir altın filmi ortaya çıkarılır. Sonuç olarak, yarı saydam perovskite hücreler için %19,8 ile en yüksek güç dönüşüm verimliliği (PCE) elde edilmiştir. Yarı saydam perovskit üst hücrenin silikon heterojonksiyon alt hücresi üzerine mekanik olarak istiflendiği tandem güneş pilinin %28,3’lük bir yüksek güç dönüşüm verimliliği vardır. Saydam bir elektrota dayalı bu tandem hücre mimarisinin tasarımındaki bu atılım, perovskite ve tandem güneş pillerinin geçişine yönelik verimli bir yol sunar20.

Elektroforetik biriktirme (EPD)

Elektroforetik biriktirme, ince filmler elde etmek için başka bir yöntemdir. Bu yöntem, flor katkılı kalay oksit (FTO) camına ince bir deposit film yerleştirmek için iki adımda kolayca uygulanabilir. İlk olarak parçacıklar iki elektrot üzerinden doğrudan voltaj uygulanarak cam üzerine biriktirilir ve bu da bir elektrik alan oluşturur. Elektrotlardan biri katot, diğeri ise anot görevi görür ve parçacıkları içeren bir çözücüye daldırılır. Hücreler küçük bir mesafeyle ayrılır. İkinci aşamada, sentezlenen parçacıklar elektrotlardan birinde toplanır ve birikerek ince bir titanyum dioksit tabakası oluşturur (Şekil 18). Zhang ve meslektaşları da EPD kullanarak ince film üretmişlerdir. Bu güneş pilinin ortalama geçirgenliği %55 ve verimi %7,1 olan şeffaf bir DSSC’dir (Dye Synthesis Solar Cell). Bununla birlikte TDSSC’deki (Transparent Dye Synthesis Solar Cell) gerçek uygulamalar için bu çalışmayı desteklemek adına daha fazla test ve çalışmaya ihtiyaç vardır. Bu ihtiyaçlar nedeniyle elektroforetik biriktirme yöntemi birkaç farklı metodla da denenmektedir21.

Elektrofobik birikim şeması
Şekil 18. Elektroforetik birikim şeması.

Daldırma ile kaplama (dip coating) yöntemi

2015 yılında Hamedan Teknoloji Üniversitesi’nde ince tüpler üzerine yapılan bir araştırmada, ince bir film yapmak için mercan benzeri titanyum dioksit (TiO2) nano yapısının fotoanot olarak ve şeffaf polianilin (PANI) filmlerinin ise karşı elektrotlar (CEs) olarak kullanıldığı bildirilmiştir. TiO2 ve PANI, eşleşen enerji bant aralığı seviyeleri (TiO2: 3,2 eV ve PANI: 2,8 eV) nedeniyle seçilmiştir. TiO2 macunu kimyasal olarak bir sol-jel yöntemi kullanılarak sentezlenmiş ve PANI esaslı CD’ler, bir yerinde in-situ polimerizasyon ile hazırlanmıştır. Ancak TiO2 ince filminin çökertilmesi için diğer yöntemlerden farklı olarak bir daldırma kaplayıcı kullanılmıştır. Bu rapordan elde edilen verilere göre ince filmin geçirgenliği ~%70 ve DSSC verimi ise %8,22’dir22.

Püskürtme biriktirme yöntemi

Püskürtme biriktirme, nanotüp ince deposit filmleri çökertmek için başka bir yöntemdir. Bu yöntemle ince bir titanyum nanotüp katmanı, püskürtme kullanılarak flor katkılı kalay oksit (FTO) üzerine bırakılır. İşlem iki ana adımdan oluşur: İlk olarak anodizasyon ve püskürtme yoluyla ince TiO2 nanotüp filmlerinin imalatı ve daha sonra nanotüp dizileri üzerinde 459 °C’de bir oksijen tavlama işlemi yapılır. Son olarak, kalan titanyum (Ti) adaları şeffaf olana kadar oksitlenir. Bununla birlikte, bu özel çalışmadan kesin bir sonuç alınmadığından, TSC’ye yönelik yukarıdaki yaklaşımı doğrulamak için daha fazla deney yapılmalıdır23.

Kuantum nokta (Quantum Dot; QD) güneş pili

Kuantum nokta (QD) güneş pilleri son zamanlarda olağanüstü optoelektronik özellikleri nedeniyle dikkat çekmektedir. QD tabanlı güneş pilleri için kullanılan çeşitli üretim teknikleri vardır. Uppsala Üniversitesi’nden Xiaoliang Zhang 2016 yılında QD kullanan 2 TSC modeli bildirmiştir. İlk model, ayarlanabilir bir bant boşluğuna sahip PbS QD kullanmaktadır. Bu onu mükemmel bir ışık emici yaparak %3,9 güç dönüşüm verimliliğine (PCE) ve %22 görünür geçirgenlik (AVT) değerine ulaştırır. İkinci modelde ise %5,4 PCE ve ortalama %24,1 AVT değeri bildirilmiştir. Bu cihazı oluşturmak için kullanılan tasarım ve malzemeler, optiksel kayıpları azaltmaya yardımcı olur ve verimliliği artırır. Zhang’ın bildirdiği bu şeffaf güneş modeli, düşük ışık geçirgenliği gerektiren tasarımlar için uygundur24,25.

Dünyada kullanım örnekleri

Dünyada şeffaf güneş panellerinin üretimine ve tanıtımına Michigan Eyalet Üniversitesi ve MIT’deki araştırmacıların yanı sıra Ubiquitous Energy, Physee ve Brite Solar gibi üreticiler de öncülük etmektedir.

Ubiquitous Energy, cam üreticisi NSG Group ile birlikte şeffaf güneş panellerini mimaride pencerelere entegre etmek için ClearView Power teknolojisini geliştirmektedir. ClearView Power teknolojisinin şeffaf güneş kaplaması, normal cam yapımı işlemi sırasında doğrudan bina pencerelerine uygulanabilir. Aynı zamanda bu teknoloji sayesinde kızılötesi güneş ısısını engelleyerek binaların serin kalmasını sağlar ve klima kullanımını azaltır. Ubiquitous Energy, yaptığı çalışmalarda şeffaf güneş pillerinin %9,8 elektrik dönüşüm verimliliğine ulaştığını duyurmuştur.

Dünyada şu ana kadar bilinen ilk şeffaf fotovoltaik bina kurulumu Physee şirketi tarafından yapılmıştır. Physee şirketi, Power Window adlı gelişmiş bir ürün sunan Avrupalı ​​bir üreticidir. Hollanda’daki bir banka binasını 300 m2 şeffaf güneş hücreleri ile kaplamışlardır (Şekil 19).

Hollanda’daki şeffaf güneş panelleri ile kaplanan banka
Şekil 19. Hollanda’daki şeffaf güneş panelleri ile kaplanan banka.

Physee’nin Power Windows ürünü, güç üretmek için pencere kenarları boyunca yerleştirilmiş küçük güneş panellerinden yararlanmaktadır. Bu güneş pencereleri verimliliği düşük olduğu için henüz binalar için bağımsız bir güç sağlamamaktadır. Power Windows, şirketin “gelecek nesil sürdürülebilir binalar için dayanıklı cam cephe” olarak tanıttığı berrak fotovoltaik camı, SmartSkin’in yapı taşları olarak hizmet etmektedir. SmartSkin, akıllı sistemler kullanarak bina içindeki iklimi algılamak, güçlendirmek ve düzenlemek için bağımsız olarak çalışmaktadır26.

Sonuç

Günümüzde üretilen ve şu an Ar-Ge aşamasında olan şeffaf güneş pilleri, çok sayıda pratik uygulama alanına sahiptir. Bu teknolojinin ileride daha ucuza ve kolaylıkla üretilebileceği de düşünüldüğünde normal hücrelere göre daha cazip olacağı düşünülmektedir. Örneğin; araba, bina, tren camları, cep telefonları, tablet ve dizüstü bilgisayarlar, vb. gibi günlük yaşamımızda kullanılan tüm cam yüzeylere uygulanabilir olmasıyla güneş enerjisinden yararlanmayı bir üst seviyeye taşıyabilecek çok önemli bir buluştur. Ancak en büyük sorun, şeffaflık için görünür ışığın aktif katmandan geçmesi gerekirken enerji eldesi için ise belirli dalgaboylarında ışığın absorbe edilmesidir. Özellikle fotovoltaik filmin inceliği ile şeffaflık artarken güneş pilinin absorbe ettiği ışınlar da azalmaktadır. Fotovoltaik prensip gereği fotonların absorbe edilmesi ve güce dönüştürülmesi gerekir. Şeffaflık ise mümkün olduğunca fazla fotonun geçmesine izin vermek anlamına gelir ve elektron koparılmasını zorlaştırır.  Ayrıca farklı dalgaboyu aralıklarında çalışabilecek malzemelerin bulunma ve üretilme zorluğu ve maliyeti olması bu alanda yapılacak çalışmalara ek bir motivasyon yüklemektedir. Bununla birlikte, gerekli şeffaflığın tanımlanması kullanım alanına göre değişir. Örneğin, bazı binalarda %50 şeffaflık arzu edilirken mobil ekran uygulamalarında %80’den fazla şeffaflık gerekir. Tüm bu üretim zorluklarına ve maliyete rağmen TSC, özellikle geleceğin yenilikçi tasarımcıları için aranan bir teknoloji olacaktır.

Katkı yapanlar: Kadir Yolal, Okan Şener, Müberra Canbazoğlu, Hande Uyar ve Dr. Zekeriya Doğruyol.

 

Kaynaklar

    1. Kaymak, M. K. (2007) Fotovoltaik. İTÜ. http://web.itu.edu.tr/~kaymak/PV.html
    2. ÜÇÜNCÜ O., DEMİREL Ö., (2020). Hes projelerinin olumsuz çevresel etkileri üzerine alınacak önlemler ve koruma eylemleri, kılıçlı regülatörlü ve hes projesi örneği.Turkish Journal of Landscape Research, 3:1, 31-39 https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1173400
    3. WWF Türkiye. (2020). Jeotermal Enerji Tehdit Olmasın. https://www.wwf.org.tr/basin_bultenleri/basin_bultenleri/?10120/Jeotermal-enerji-tehdit-olmasin
    4. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. (2018, Nisan 18). Rüzgar santrallerinin çevresel etkileri. http://webdosya.csb.gov.tr/db/ced/editordosya/R%C3%83%C5%93ZG%C3%83%E2%80%9AR%20ENERJ%C3%84%C2%B0%20SANTRALLER%C3%84%C2%B0.pdf
    5. IRENA (2021, March 31). Renewable capacity highlights. https://www.irena.org/publications/2021/Aug/Renewable-energy-statistics-2021
    6. TEİAŞ. (2021, Temmuz 12). Yük Tevzi Dairesi Başkanlığı-Kurulu Güç Raporu-Mayıs 2021. https://www.teias.gov.tr/tr-TR/kurulu-guc-raporlari
    7. https://webapi.teias.gov.tr/file/87994180-3b93-45c1-93fa-faf444c489cd?download
    8. Özgür E. (2020). TÜRKİYE’DE GÜNEŞ ENERJİSİ. Türkiye’nin Enerji Görünümü https://www.mmo.org.tr/kitaplar/turkiyenin-enerji-gorunumu-2020
    9. Meteroloji Genel Müdürlüğü (2017, Aralık 12), Türkiye Güneş Radyasyon Dağılımı https://www.mgm.gov.tr/FILES/Haberler/2017/12.12.2017Guneslenme.pdf
    10. International Energy Agency (2020, June 30). Evolution of solar PV module cost by data source. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/evolution-of-solar-pv-module-cost-by-data-source-1970-2020
    11. Yüksel, A., (2018). Temiz Güneş Enerjisinin Pek Bilinmeyen Kirli Yanı. Panellerdeki kanser yapan ağır metallerin çevre ve insana etkilerinin önlenmesiyle ilgili yapılmakta olan bilimsel çalışmalar 1-10. http://www.fmo.org.tr/wp-content/uploads/2018/06/GUNES-PANELLERI-Atakan-30062018-1.pdf
    12. Macisaac, D., Macisaac, D., & Editor, C. (2014). Ted-Ed Talk: Why is glass transparent?. The Physics Teacher, 52(4), 254–254. https://doi.org/10.1119/1.4868957
    13. Euronews. (2020, Temmuz 31). Avrupa’da otobanlara kurulacak güneş panelleri. https://tr.euronews.com/2020/07/31/avrupa-da-otobanlara-kurulacak-gunes-panelleri-ile-elektrik-enerjisi-otoyollardan-saglanac
    14. Husain, A. A. F., Hasan, W. Z. W., Shafie, S., Hamidon, M. N., & Pandey, S. S. (2018). A review of transparent solar photovoltaic technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 94(June), 779–791. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.031
    15. iSenaCode (nd). No, el OnePlus 8 Pro no tiene rayos X ¡Te lo explicamos!. https://isenacode.com/rayos-x-oneplus-8-pro/espectro-visible-ojo-humano/
    16. Zhao, Y., Meek, G. A., Levine, B. G., & Lunt, R. R. (2014). Near-infrared harvesting transparent luminescent solar concentrators. Advanced Optical Materials, 2(7), 606–611. https://doi.org/10.1002/adom.201400103
    17. MIT Energy Initiative (2013, June 20). Transparent solar cells. https://energy.mit.edu/news/transparent-solar-cells/
    18. Roldán-Carmona, C., Malinkiewicz, O., Betancur, R., Longo, G., Momblona, C., Jaramillo, F., Camacho, L., & Bolink, H. J. (2014). High efficiency single-junction semitransparent perovskite solar cells. Energy and Environmental Science, 7(9), 2968–2973. https://doi.org/10.1039/c4ee01389a
    19. Werner, J., Barraud, L., Walter, A., Bräuninger, M., Sahli, F., Sacchetto, D., Tétreault, N., Paviet-Salomon, B., Moon, S. J., Allebé, C., Despeisse, M., Nicolay, S., De Wolf, S., Niesen, B., & Ballif, C. (2016). Efficient Near-Infrared-Transparent Perovskite Solar Cells Enabling Direct Comparison of 4-Terminal and Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Cells. ACS Energy Letters, 1(2), 474–480. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.6b00254
    20. Raicheff, R. G., & Zahariev, H. Z. (1982). Electrophoretic Deposition. 1, 33–39. https://doi.org/10.1016/b0-08-043152-6/00487-3
    21. Bahramian, A., & Vashaee, D. (2015). In-situ fabricated transparent conducting nanofiber-shape polyaniline/coral-like TiO2 thin film: Application in bifacial dye-sensitized solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 143, 284–295. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.07.011
    22. Grimes, C. A., & Mor, G. K. (2009). TiO2 nanotube arrays: Synthesis, properties, and applications. In TiO2 Nanotube Arrays: Synthesis, Properties, and Applications. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-0068-5
    23. Zhang, X., Eperon, G. E., Liu, J., & Johansson, E. M. J. (2016). Semitransparent quantum dot solar cell. Nano Energy, 22, 70–78. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2016.01.006
    24. Zhang, X., Hägglund, C., Johansson, M. B., Sveinbjörnsson, K., & Johansson, E. M. J. (2016). Fine Tuned Nanolayered Metal/Metal Oxide Electrode for Semitransparent Colloidal Quantum Dot Solar Cells. Advanced Functional Materials, 26(12), 1921–1929. https://doi.org/10.1002/adfm.201504038
    25. Pultarova, T. (2017, Temmuz 3). More Than a View: Windows Double as Solar Panels.. https://www.livescience.com/59683-windows-double-as-solar-panels.htm
    26. Betancur, R., Romero-Gomez, P., Martinez-Otero, A., Elias, X., Maymó, M., & Martorell, J. (2013). Transparent polymer solar cells employing a layered light-trapping architecture. Nature Photonics, 7(12), 995–1000. https://doi.org/10.1038/nphoton.2013.276

4 YORUMLAR

  1. Bu makaleyi okuduğum an güneşle ile ilgili farklı bilgileri öğreneceğim aklima gelmezdi. Nasıl şeffaf olunabilir nasıl enerji üretebilir diye sorularimi cevaplarken teknik bilgiler ile de yatırımcı ve uzman kişilere de bir rehber olacağını düşünüyorum. Emeği geçen herkesin ellerine sağlık. Güzel bir iş çıkarılmış. Tebrikler.

  2. Araştırmamla ilgili bakış açımı genişletti ve yararlı bilgiler edindim. Akla gelen çoğu soruyu cevaplayan güzel bir yazı olmuş. Emeği geçen herkesi tebrik ederim.

  3. Güneş panellerinin geleceği, kullanılabilirliği alanındaki gelişmeleri ele alan dopdolu bir makale olmuş. Bu teknolojinin yaygınlaşması ile evlerimiz artık birer elektrik üretim tesisine dönebilir hatta belki elektrikli araç şarj istasyonlarına bile gerek duyulmayabilir. Ayrılan zamana değer bir eser olmuş. Başarısı bol olsun

Yorum Yap

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Son Yazılar

Son Yorumlar