Uluslararası bir araştırma ekibi, güneş enerjisi sektöründe maliyetleri düşürecek kritik bir gelişmeye imza attı. Nadir bulunan ve oldukça pahalı bir metal olan indiyum yerine, çok daha bol ve maliyeti yüzde bir oranında olan kalay oksit kullanarak yüksek performanslı, ticari ölçekte ilk tandem güneş hücresini geliştirdiler. Science dergisinde yayımlanan bu çalışma, güneş paneli üretiminde sürdürülebilir ve ekonomik bir dönemin kapısını aralıyor. Laboratuvar ortamından çıkarak ticari boyutlara taşınan bu teknoloji, aynı miktarda güneş ışığından daha fazla elektrik üretilmesine olanak tanırken, endüstriyel ölçekte yaygınlaşma potansiyeli taşıyor.
Temiz enerji endüstrisinin önündeki en büyük engellerden biri, üretim süreçlerinde nadir bulunan ve etik dışı madencilik koşullarıyla ilişkilendirilen ham maddelere olan bağımlılıktır. Özellikle çinko sülfür cevherlerinin işlenmesi sırasında yan ürün olarak elde edilen indiyum, kısıtlı arzı nedeniyle büyük ölçekli üretimlerde ciddi maliyet sorunları yaratıyordu. Çin, Avustralya ve İngiltere’den 30’u aşkın araştırmacının katılımıyla yürütülen projede, bu bağımlılığı ortadan kaldırmak için indiyum bazlı oksitler yerine kalay oksit tercih edildi.
Monash Suzhou ve Monash Üniversitesi’nden Profesör Yuan Cheng, bu gelişmenin indiyum içermeyen, yüksek verimli perovskit tandem güneş hücresi teknolojisinin laboratuvar dışına çıkabileceğini kanıtladığını belirtti. Araştırmacılar, “düşük hasarlı reaktif plazma biriktirme” süreci sayesinde, ticari boyutlardaki güneş hücrelerinde yüzde 31 gibi sertifikalı bir verimlilik oranına ulaştı. Ayrıca 1 cm²’lik küçük hücrelerde bu verimlilik yüzde 33,6 seviyesine kadar çıktı.
Geliştirilen bu yeni nesil güneş hücreleri, sadece maliyet avantajıyla değil, aynı zamanda dayanıklılıklarıyla da öne çıkıyor. Testlerde ısıya, neme ve üç aydan uzun süren dış ortam koşullarına karşı yüksek performans sergileyen modüller, teknolojinin kararlılığını kanıtladı. Profesör Cheng, kalay kullanımının indiyuma kıyasla maliyeti yüzde 99 oranında düşürdüğünü vurgulayarak, bu çalışmanın terawatt ölçeğinde güneş enerjisi kurulumları için stratejik bir dönüm noktası olduğunu ifade etti. 207,9 cm²’lik mini modül üzerinde elde edilen yüzde 31’lik verimlilik, teknolojinin endüstriyel üretime hazır olduğunu gösteriyor.