Yeni bir malzeme, pencereler elektrik üretirken evin soğutulmasını mümkün kılıyor

Yeni çift fonksiyonlu pencereler ortalama bir evin enerji verimliliğini ikiye katlayabiliyor.

Güney Çin Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar, güneş ışığının ihtiyaç duyulmayan kısımlarını bloke ederek ısıtma ve soğutma maliyetlerini azaltırken bir yandan da minyatür bir elektrik jeneratörü görevi gören bir pencere geliştirdi.

Güney Çin Teknoloji Üniversitesi’nde kıdemli yazar ve malzeme bilimi ve mühendislik profesörü olan Hin-Lap Yip, “Binaya dahil edilen fotovoltaikler pazarda muhteşem birer örnek. Oysa silikon fotovoltaiklerin, ucuzluklarına ve performanslarına rağmen, sıkıcı görünümleri ve ağırlıkları sebebiyle uygun oldukları söylenemez,” diyor. “Bunun yerine, organik fotovoltaikleri, pencereleri mükemmel bir şekilde elektrik jeneratörleri ve ısı yalıtkanları haline getirecek yarı saydam, hafif ve renkli filmlere dönüştürebiliriz.”

Araştırmacılar, elektrik üretimi için ışık toplamak, ısı yalıtımı için bunu bloke etmek ve bir pencereden normal olarak bekleneceği gibi ışığı iletmek gibi üçlü bir iş gerçekleştirdi. Bunu yapmalarındaki amaç, aynı anda elektrik üretirken fazla ısıyı önleyebilecek bir prototip ortaya koymaktı.

Farklı pencere fonksiyonları için daha önce kullanılmış kimyasal bileşenleri ve malzemeleri karıştırıp eşleştiren araştırmacılar, güneş ışığının bilindik görünür kısımlarının içeri girmesine izin verirken kızılötesi ışığı geri çeviren ve ikisinin arasında kalan yakın kızılötesi bölgeyi de elektrik akımına çeviren bir cihaz geliştirmeyi  başardı.

Yaklaşık hesapla, teoride, elektrik üretimi ve ısı yalıtımı gibi çift özellikli donanıma sahip pencereler ortalama bir evin harici elektrik kaynaklarına mecburiyetini % 50’nin üzerinde azaltabiliyor.

Her pencerenin her inç karesinin çok fonksiyonlu güneş pilleriyle kaplanacağı tahmin edilirken, yeni pencereler güç dönüştürme performansında yalnızca araştırmacıların fark ettiği % 6,5’tan hafif bir artış gerektiriyor.

“Bu demo için en iyi fotovoltaikleri bile kullanmadık henüz,” diyor Yip. “Verimlilikleri hızla artıyor ve bu birleşik güneş pili pencere filminin performansını sürekli artırabilmeyi umuyoruz.”

Enerji verimliliğine sahip bu yeni pencerenin yanı sıra, araştırmacılar çift fonksiyonlu malzemelerin çeşitli başka yeni teknolojilerde de kullanılabileceğini düşünüyor.

“Isı yalıtıcı çok fonksiyonlu yarı saydam polimer güneş pilleri üretmek, organik fotovoltaiklerin yeni uygulamalarını keşfetmek için sadece bir başlangıç,” diyor Yip. “Kendi kendine güç üreten seralara uygun hale getirilmiş bir versiyonu, gelecekte geliştirmek istediğimiz pek çok etkili üründen yalnızca biri.”

Çalışma Joule’da yayımlandı.

Haber kaynağı: https://www.rdmag.com/article/2018/07/new-material-allows-windows-cool-home-while-generating-electricity