Saule Technologies, yeni nesil perovskit teknolojisine dayanan devrim niteliğindeki güneş panellerinin endüstriyel üretimine başlayan ilk şirket oldu. Ödüllü teknoloji Saule Technologies Kurucusu ve CTO’su fizikçi Olga Malinkiewicz tarafından 2013 yılında doktora çalışmalarını yaparken alanın küresel potansiyelini MIT ve Avrupa Komisyonu da dahil olmak üzere birçok ödül sayesinde tanıttı ve ardından, Saule Technologies 2014 yılında kuruldu.

2016 yılında, yapay ışık altında çalışan bir cep telefonu şarj cihazı olan perovskit güneş pillerinin ilk gerçek hayattaki uygulamasını sundular. 2018 yılındaysa yarı saydam, A4 boyutlu bir perovskit modülü oluşturdular. ‎ 2019 yılında Elektromobilite pazarı için ilk ürün Solar Carport’u tanıttılar. 21 Mayıs 2021 tarihi itibariyle 5.000 metrekarelik fabrikada,ultra ince, hafif ve esnek güneş panellerini sentetik olarak da üretilebilen kalsiyum titanyum oksit minerali olan ince bir perovskit tabakası ile kaplanmış mürekkep püskürtme yani inkjet-printing yöntemi ile üretmeye başladılar. Şu anda fabrika, tüm laboratuvar süreçlerinin tam otomatik bir şekilde çoğaltılabilen pilot üretim hattını içeriyor ancak üretim kapasitesinin artırılması hedefleniyor. ‎‎Üretilen perovskit fotovoltaik modüllerin ilk uygulaması IoT cihazlarına güç sağlamak olacak. [1]

 

Multimilyoner bir Japon yatırımcı Hideo Sawada’dan erken aşama fon alan şirket, 15 ülkeden 70 kişiden oluşan bir kadroya dönüştü ve güneş enerjisi için yeni nesil perovskit teknolojisinin incelenmesinde ve geliştirilmesinde küresel bir lider haline çoktan geldi. Sahip oldukları yenilikçi teknoloji ve benzersiz özellikleri nedeniyle, perovskit paneller geleneksel güneş panellerinin şansı olmayan her yerde bir uygulama bulabilir: ışıklı binaların çatılarında, pencerelerde (paneller kısmen şeffaf olabilir), arabalarda, yelkenlerde, çadırlarda, dizüstü bilgisayarların veya telefonların dış cephesinde. Ayrıca drone’lara ve IoT [Nesnelerin İnterneti] cihazlarına güç sağlayabilirler. [2]

Elektrik enerjisinin doğaya zarar vermeden ve sürdürülebilir bir formda üretimini sağlamak gelecek nesillerimiz için bir zorunluluktur. Bu bağlamda yenilenebilir enerji kaynakları sürdürülebilir bir kaynaktır. Enerji sektöründe genel amaç maliyetleri düşürmektir. Bunun için malzeme, verimlilik, üretim süreçleri ve üretim maliyeti optimize edilmelidir. Fosil yakıtların sınırlı olması, sürdürülebilir olmaması ve çevreye zarar vermesi nedeniyle yenilenebilir enerji önem kazanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında potansiyeli en yüksek kaynak ise güneştir. PV teknolojisi, Dünya’nın nihai güç kaynağı olan güneşten doğrudan yararlanan gelecek vaat ediyor[3]. Perovskite güneş pilleri, yüksek verimlilikleri, düşük maliyetleri ve düşük sıcaklıkta hazırlık süreçleri nedeniyle, PV Teknolojisinin geleceğinde silikon güneş pillerini değiştirmek için en iyi potansiyel adaydır.

 

NREL’in tablosundan solar hücrelerin gelişimi takip edildiğinde, Perovskitler ilk olarak fotovoltaikte DSSC(Dye-sensitized solar cell-  ince film boyaya duyarlı güneş pilleri)’lerde boya pigmentinin yerini alan bir duyarlılaştırıcı olarak kullanıldı ve 2009’da% 3,8’lik bir PCE(Power Coversion energy-Güneş hücresi verimliliği) bildirildi. Cihazlarda HTL olarak sıvı elektrolit kullanıldı, bu nedenle düşük verimlilik ve zayıf stabilite nedeniyle çok az ilgi gördü. Daha sonra, sıvı elektrolitin yerini katı hal HTL (Spiro-OMeTAD) aldı ve bu, 2012’de nispeten yüksek verimlilikte ~% 9’luk bir katı hal cihazıyla sonuçlandı.[7]. Perovskite solar panellerin muazzam potansiyeli, bu hücrelerin verimliliğinin on yıl içinde %3,8’den %25,2’ye çıkması ve bugüne kadar sürekli olarak artması gerçeğinden açıkça görülmektedir.

Perovskite güneş pili, daha da yüksek verimlilik elde etme potansiyeline sahiptir. bant aralığı ayarlanabilir ve güneş spektrumu için optimize edilebilir. Dahası, teknoloji çözelti ile işlenebilir, yani organik güneş pillerinin üretim avantajlarını paylaşır ve bu nedenle düşük üretim maliyetleri vaat eder.

En yaygın olarak incelenen perovskit emici, metilamonyum kurşun trihalittir (CH3 NH3 PbX3, burada X, iyot, brom veya klor gibi bir halojen atomudur). Halojenür içeriğine bağlı olarak bant aralığı 1,5 ile 2,3 eV arasında değişebilir. Perovskit güneş pilleri ile ilgili ortak bir endişe, kurşunun perovskit malzemelerinin bir bileşeni olarak dahil edilmesidir. Kurşun, ciddi çevresel kaygıları olan oldukça zehirli bir ağır metaldir ve bu, perovskite güneş pilleriyle ilgili en büyük sorunlardan biridir. CH3 NH3 SnI3 gibi kalay bazlı perovskit emicilere dayanan hücrelerin daha düşük güç dönüştürme verimliliğine sahip olduğu ve potansiyel olarak kurşun sorununa bir çözüm sağlayabileceği bildirilmiştir.Kararlılık, perovskit güneş pilleri ile ilişkili diğer önemli sorundur. Kararsızlık esas olarak çevresel etki (nem ve oksijen), termal etki, uygulanan voltaj altında ısıtma ve foto etki (fotodegradasyon) ile ilgilidir [8]. Perovskitler, verimliliği silikon hücrelerinkiyle zaten eşleşen kristal malzemelerdir ve sonraki yıllarda daha da iyileşmesi beklenmektedir. Perovskit güneş pilleri esnek, ultra ince, hafif ve yarı saydamdır. Önde gelen firmalardan olan Saule Technologies tescilli çözümleri kullanılarak üretilen modüllerin stabilitesi ve suya dayanıklılığı, BIPV( Building Integrated Photovoltaics- Binaya Entegre Fotovoltaik sistem) için de ideal oldukları anlamına gelir. [9] Bu ve benzeri uygulamalar yeşil ekonomik düzene geçişin bir parçası olacak yeniliklerdir.

Türkiye’nin de, Avrupa Birliği ülkeleri başta olmak üzere tüm dünyayı etkisi altına alan yeşil ekonomik dönüşüm ve karbon düzenlemelerine uyumlu politikalar geliştirmesi bir gerekliliktir. Bunu başarmak adına yeni gelişmekte olan teknolojilerin ar-gesine başlamak ve start- upları desteklemek önemlidir. Ülkemizde bu konuda ar-ge üreten Perosolar ve perovskite panel kullanarak farklı kurumsal ve bireysel son kullanıcı ürünleri geliştirme sürecinde olan ve Saule Teknoloji ile de çalışan Solarbaba’nın küresel bir oyuncu olmasını temenni ederek yazımı sonlandırmak istiyorum. Perovskite güneş panelleri dünyayı daha iyi hale getirmeye yardımcı olacağına inandığım teknolojilerden biri. İlerleyen yazılarda sizlere daha çok örnekten bahsetmek için sabırsızlanıyorum, şimdilik görüşmek üzere. Sağlıcakla kalın.

Referanslar

[1] https://sauletech.com

[2]https://www.thefirstnews.com/article/warsaw-solar-panel-firm-becomes-worlds-first-to-begin-production-of-revolutionary-perovskite-technology-22153

[3]Perovskite Solar Cells Principle, Materials and Devices, Eric Wei- Guang Diau, Peter Chao-Yu Chen, Karl M. Kadish, Roger Guilard,World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, Singapore, 2017

[4] A review on perovskite solar cells: Evolution of architecture, fabrication techniques, commercialization issues and status, Priyanka Roya, Numeshwar Kumar Sinhaa, Sanjay Tiwarib, Ayush Kharea, Raipur,India, 2020

[5] Basarir, F., Irani, F. S., Kosemen, A., Camic, B. T., Oytun, F., Tunaboylu, B., … Choi, H. (2017). Recent progresses on solution-processed silver nanowire based transparent conducting electrodes for organic solar cells. Materials Today Chemistry, 3, 60–72. doi:10.1016/j.mtchem.2017.02.001

[6] Jørgensen, M., Norrman, K., & Krebs, F. C. (2008). Stability/degradation of polymer solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 92(7), 686–714

[7] Elumalai, N., Mahmud, M., Wang, D., & Uddin, A. (2016). Perovskite Solar Cells: Progress and Advancements. Energies, 9(11), 861. doi:10.3390/en9110861

[8] Introduction to Solar Energy, Coursera, Week 5 ,Denmark Technical University Notes

coursera.org/learn/solar-cells/supplement/pugYx/emerging-solar-cell-technologies +comparison-of-solar-cell-technologies.

[9] https://www.printedelectronicsworld.com/articles/16217/skanska-saule-technologies-commence-revolutionary-solar-panels-test