Toyota Grubu’na bağlı Toyoda Gosei tarafından, güneş hücresi girişimi Enecoat Technologies ve tekstil üreticisi Seiren ile iş birliği içinde geliştirilen bu yelekler, her biri dört gramdan daha hafif — tek bir kağıt yaprağından bile hafif — ultra ince ve esnek güneş panelleriyle donatıldı. Bu paneller, kullanıcıyı serin tutmak için boyun bölgesinde yer alan fanlara enerji sağlıyor.
Bu güneş “filmleri”, günümüzde güneş enerjisi piyasasının %98’ini oluşturan çatı ya da güneş tarlalarına kurulan silikon paneller gibi değil. Bunun yerine, benzer yapısal özelliklere sahip kristaller ailesi olan perovskitlerden üretiliyor. Perovskit güneş hücreleri daha hafif, üretimi daha ucuz ve görünür ile yakın kızılötesi dahil olmak üzere daha geniş bir ışık spektrumunu emebilecek şekilde ayarlanabiliyor. Toyoda Gosei ekibinin direktörü Shinichiro Fuki’ye göre, bu hücreler “gölge altında, yağmurlu ve bulutlu havalarda” bile şarj edilebiliyor.
Laboratuvar ortamında, Enecoat’un güneş filmi %21,2 verimliliğe ulaştı, yani güneş enerjisinin yaklaşık beşte biri elektriğe dönüştürülüyor. Şimdi bu teknoloji, Expo’da gerçek dünya koşullarında test ediliyor.
Ekip, farklı iklim koşullarına — güneş radyasyonu, sıcaklık gibi — ve bağlandığı mobil bataryanın performansına göre, bu sistemin tepkisini her gün veri toplayarak izliyor. Bu bataryanın 5 ila 10 saat içinde tamamen şarj olması bekleniyor. Fuki’ye göre bu proje, perovskit güneş hücrelerini giyilebilir ürünlere entegre eden “dünyada bir ilk” niteliğinde. “Elektrik enerjisine kolay erişilemeyen ortamlarda çalışan insanların bunu kullanmasını ve giymesini umuyoruz,” diyor.
Perovskitler doğada bulunabileceği gibi laboratuvarda da üretilebiliyor ve bu malzemenin güneş hücrelerinde kullanımı ilk kez 2009’da Japon araştırmacılar tarafından gösterildi.
Laboratuvar ortamlarında perovskitler, bugün en iyi performans gösteren silikon panellerle aynı seviyede, yani %26’dan fazla enerji dönüşüm verimliliğine ulaşmış durumda — bu, silikon panellerin verimlilik sınırına oldukça yaklaştığı anlamına geliyor.
Enecoat Technologies CTO’su Tamotsu Horiuchi, perovskitlerin en büyük avantajlarından birinin “kapalı ortamlarda veya düşük ışık koşullarında enerji üretimi sağlayabilmesi” olduğunu söylüyor.
Horiuchi şöyle diyor: “Kapalı alanlarda güneş ışığı yerine LED’ler, floresan lambalar veya benzeri ışıklar enerji üretmekte kullanılabiliyor.” Ayrıca silikon panellere göre çok daha esnek ve hafif olduklarından, “daha önce kurulumun mümkün olmadığı yerlere de güneş panelleri monte edebiliyoruz” diye ekliyor — örneğin 23 kilograma kadar çıkabilen ağır silikon panelleri taşıyamayan çatılar gibi.
Yelekler, Expo’da sergilenen tek perovskit uygulaması değil: Polonya merkezli Saule Technologies, sokak lambalarını, güvenlik kameralarını, dijital tabelaları ve kablosuz şarj sistemlerini çalıştıran “akıllı direklerde” kavisli perovskit güneş hücrelerini kullanıyor. Japon şirketi Sekisui Chemical ise etkinlik alanındaki otobüs terminalinin çatısında sadece 1 milimetre kalınlığındaki güneş filmini sergiliyor.
Panasonic Group pavyonunda ise, dayanıklılığı artırmak amacıyla cam katmanlar arasında yerleştirilmiş perovskit güneş hücreleri estetik bir cephe tasarımına dönüştürülerek, bu teknolojinin görsel potansiyeli ortaya konuluyor.
Japonya, 2040 yılına kadar yaklaşık 20 nükleer santralin üretimine denk gelen 20 gigawatt’lık güneş enerjisi hedefini karşılamak için perovskit teknolojisine büyük yatırım yapıyor. Ülke, perovskit üretiminde ana bileşenlerden biri olan iyotun dünyadaki ikinci en büyük üreticisi konumunda ve dağlık coğrafyası, geleneksel düz zemin gerektiren güneş enerjisi tarlalarının kurulmasını sınırlıyor.
Ancak tüm avantajlarına rağmen, perovskitler ısı, nem ve ultraviyole ışınlara maruz kaldığında silikon panellere göre daha hızlı bozuluyor ve birkaç yıl, hatta aylar ya da haftalar içinde verim kaybına uğrayabiliyor.
