Dünyanın İlk Grafen Etkinleştirilmiş Perovskite Güneş Santrali Yunanistan'da Kuruldu
Grafen-perovskit panellere dayanan güneş enerjisi çiftliği altyapısı, bir Yunan adasındaki açık alanda başarıyla test edildi.
Graphene Flagship'teki bilim adamları, Avrupa Birliği'nin sürdürülebilir hedeflerine ulaşılmasına yardımcı olmak için çalışıyor. Sürdürülebilir grafen-perovskit (G-PE) fotovoltaikleri (PV'ler) üzerine yapılan araştırmalar, daha verimli yenilenebilir enerji kaynakları geliştirmeyi hedefliyor.
Grafen Flagship’in öncü projesi olan Güneş Çiftliği projesi, dünyanın ilk grafen etkin güneş çiftliğini geliştirdi. Güneş çiftliğinin kurulumu Yunanistan'ın Girit adasında başarıyla tamamlandı.
Sürdürülebilir uygulamalar için grafen, birçok AB ülkesinden ve Birleşik Krallık'tan araştırmacıları içeren Avrupa'daki en önemli araştırma girişimlerinden biri olan Graphene Flagship için uzun süredir bir araştırma önceliği olmuştur.
Solar Farm girişimi olan özel Spearhead Projesi, güneş enerjisi hasadı teknolojilerinin sanayileşmesine ve gerçek hayattaki dağıtımına odaklanmaktadır. Enerji sektöründe uygulanan güneş pilleri, AB'nin fosil yakıtlara bağımlılığı azaltma çabalarına yardımcı oluyor. Grafen destekli güneş pilleri, fotovoltaik enerji maliyetini 20 €/MWh'nin altına düşürür, bu da fosil yakıtlardan daha ucuzdur.
Güneş çiftliği, Roma Tor Vergata Üniversitesi, Yunan Akdeniz Üniversitesi, Cambridge Üniversitesi, Instituto Italiano di Tecnologia ve GreatCell Solar ile Grafen Flagship işbirliği projesidir.
Proje 2019'da, Graphene Flagship İtalyan ortakları, İtalyan Teknoloji Enstitüsü (IIT), Roma Tor Vergata Üniversitesi ve yan kuruluş BeDimensional, geniş alanlı grafenle zenginleştirilmiş perovskit güneş pilleri üretmek için işbirliği yaparak, 82 cm2'lik aktif alanlara göre yüzde 15,3 verimlilik hedefleyen mükemmel güç dönüşümü sağlamak üzere başladı.
Graphene Flagship'in Enerji Üretimi için Öncü Lideri Aldo di Carlo, "Güneş çiftliği projesi için iddialı hedefler belirledik. Proje sırasında, güneş pilleri ile birlikte grafen perovskitin gelecekteki tüketimine giden yolu açtık ve mevcut kayıtların çok ötesinde güç dönüştürme verimlilikleri gösterdik. Yunan Akdeniz tesislerinde dünyanın ilk grafen etkin güneş çiftliğinin oluşturulmasının yanı sıra Girit Üniversitesi, proje seviyelendirilmiş enerji maliyetini 20 €/MWh'nin altına düşürmeyi hedefliyor" dedi.
Güneş çiftliği projesinin, GreatCell Solar ve Siemens gibi ortak şirketleri içeren Graphene Flagship endüstri liderliğindeki GRAPES Spearhead Project ile güçlerini birleştirerek yeni güneş pili konfigürasyonları ile bu rakamı aşması bekleniyor. GRAPES, uygun maliyetli, stabil grafen etkin perovskit paneller yapmak için planlandı.
Perovskite PV'ler, 0,03 €/kWh'nin altında bir LCOE'ye ulaşma potansiyeline sahip azaltılmış bir CapEx ile çok düşük maliyetli, yüksek verimli, üretimi kolay bir teknoloji olma konusunda büyük bir vaat sağlıyor. PV uygulamaları arasında bina, altyapı, otomotiv ve tüketici elektroniği sektörleri bulunuyor.
Perovskite güneş panellerinde GRM'lerin kullanılması, modül ömrünü uzatan güç dönüştürme verimliliğini artırarak, seviyelendirilmiş elektrik maliyetlerini düşürür.
Yunanistan Enerji Üretimi WP Lideri Dr. Emmanuel Kymakis'e göre, güneş panelleri İtalya'dan Girit'e taşındı ve burada güneş enerjisi çiftliğine monte edildi.
İtalya'daki İtalyan Teknoloji Enstitüsü Grafen Laboratuarları ve İngiltere'deki Cambridge Üniversitesi 360 modül imal etti ve güneş çiftliği daha sonra Girit, Kandiye'de bir araya getirildi. Güneş enerjisi çiftliği şu anda tam kapasite çalışıyor. Kymakis, coğrafi konumu nedeniyle, teknolojiyi değerlendirmek için Girit'in iyi bir yer olduğunu söylüyor.
Farklı hava koşullarında test edilen 45 aylık çalışmadan sonra, güneş enerjisi çiftliğinden elde edilen ön sonuçlar şunları göstermektedir:
Güneş enerjisi çiftliği performansının sürekli izlenmesi, güvenilirlik sorunlarının daha iyi anlaşılmasını sağlar.
Çevre koşullarının G-PE PV panellerinin dış mekan performansı ile doğrudan korelasyonu, bu teknolojinin ticarileştirme potansiyeli hakkında benzersiz bilgiler sağlar.
G-PE panelleri, geleneksel PV teknolojilerine (Si, CdTe, CGIS) göre karşılaştırılarak, G-PE PV'lerin yüksek sıcaklık koşullarında üstün performans sergilerken çıkış gücü ve PCE açısından rekabetçi olduğunu ortaya koydu.
Gerçek çalışma koşulları altındaki bu temel bulgular, GRM'lerin PV teknolojisini ticarileştirmeye daha da yaklaştırmasını sağladı
Dr. Emmanuel Kymakis sunumunu şu sonuçlarla bitirdi:
Grafen ve ilgili malzemeler, Perovskite Güneş Pilleri ve modüllerinde arayüz mühendisliği için çok etkilidir.
GRM'ler tarafından sağlanan en yüksek performanslı perovskit paneli, Graphene Flagship Consortium tarafından gösterilmiştir.
Grafen-Perovskit panel teknolojisinin, enerji üretiminin üretim maliyetini önemli ölçüde 0,03 $/kWh'ye düşürmesi bekleniyor.
Sonraki adım, güneş panellerinin ticari kullanımı için grafen-perovskit güneş pilleri ve modülleri üretmeye başlamaktır.
Kaynak: Interesting Engineering
