ABD Rochester Üniversitesi’nde yer alan bir grup araştırma ekibi, yeni lazer teknolojisi ile güneş enerjisi üretimi üzerinde gelişme kaydedilmesinde rol oynayabilir. Ekip tarafından gerçekleştirilen çalışmalar, femto-saniye lazer darbelerinin, sadece güneş dalga boylarında ışığı seçici olarak emen ve diğer dalga boylarında ısı dağılımını azaltan nano ölçekli yapılarla metal yüzeylerin ne kadar güçlü olabileceğini göstermiştir.
Rochester Üniversitesi Profesörlerinden Chunlei Guo ve ekibi, suya ne sıklıkta zorlandıklarına veya hasar gördüğüne bakılmaksızın batmayan metalik yapılar geliştirmek için lazerleri kullanmıştı. Ayrıca, parlak metalleri neredeyse zifiri siyaha dönüştüren ve güneş aralığı da dahil olmak üzere ultrabroad dalga boyu aralığında gelen radyasyonu yakalayabilen lazer işleme teknolojisini de geliştirdiler. Bununla gelişme ile birlikte, emilen enerjinin bir kısmı ısı yoluyla dağılmaktadır ve spektral emilim üzerindeki kontrolü arttırmak için femtosaniye lazer gravür teknolojisi daha da geliştirilmiştir.
Lazer ile Birden Fazla Metal Test Edildi
Metal yüzeyin spektral emiliminin kontrolü sayesinde metal, güneş spektrumunda ışığı güçlü şekilde emebilir ve daha uzun dalga boylarındaki ısı kaybını en aza indirebilir. Araştırmalar boyunca alüminyum, bakır, ve çelik yeni nano ölçekli yapılarla işlem gördüğünde en yüksek güneş emme verimliliğini sunan tungsten ile test edilmiştir. Gelişmelerden sonra açıklamalarda bulunan Chunlei Guo, bu zamana kadar ilk kez neredeyse mükemmel bir metalik güneş emici üretebildiklerini ve termoelektrik üretim verimliliğinde %130 artış gösterdiklerini belirtmiştir.
Bu yeni yaklaşım sayesinde yüzey, sadece güneş ışığı enerji emilimini arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda diğer dalga boylarında ısı dağılımını azaltıyor. Buna ek olarak, güneş enerjisi kontrolü termal elektrik üretim cihazı kullanılarak test edilmiştir. Ayrıca benzer işlemler mavi, altın ve gri gibi bir dizi metalin rengini değiştirmek için de denenmiştir.
Araştırma sonunda teknolojiye yeni bir yaklaşım kazandıran bu gelişmenin, renk filtreleri, optik spektral cihazları ve hatta tek bir lazerle farklı renklerde otomobilleri üretmeyi içerebileceği düşünülmektedir. Termoelektrik üretimin verimliliği nispeten düşük olduğundan, bu teknoloji sadece güneş enerjisini kullanmak için değil, aynı zamanda atık ısı yönetiminde de büyük bir potansiyele sahiptir. Araştırma ekibi, daha da büyük termoelektrik üretim verimliliği için ısı yönetimini daha da rafine etmeye çalışmaktadır.
Kaynak
https://www.materialstoday.com/energy/news/laser-etched-metal-improves-solar-power-generation/
Yorumlar