Avusturya’nın Linz şehrinde bulunan Johannes Kepler Üniversitesi’nden araştırmacılar, avuç içi boyutlarındaki dronelara ultra ince ve hafif perovskit güneş panelleri ekleyerek uçuş sürelerini arttırmayı başardı.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan dronelar, pillerin ağırlığı ve düşük enerji yoğunluğu nedeniyle sınırlı menzil ve uçuş süresine sahipler. Ancak Linz’deki Johannes Kepler Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu sorunu çözmek için dronelara ultra ince ve hafif güneş panelleri ekleyerek uçuş sürelerini arttırdılar.
Perovskit Güneş Hücreleri Kullanıldı
Araştırmacılar tarafından avuç içi boyutundaki drone’a entegre edilen ultra hafif, ince ve esnek güneş panelleri, gram başına 44 Watt’a kadar güç sağlayabiliyor. Bu paneller için ise ince yarı-2D perovskit güneş hücreleri kullanıldı.
Son zamanlarda oldukça popüler hale gelen perovskit güneş panelleri, geleneksel silikon temelli panellere göre daha ucuz üretim ve yüksek verim gibi avantajlar sunuyor. Ayrıca döndürme kaplama ve mürekkep püskürtme gibi daha basit ve uygun maliyetli üretim yöntemleriyle üretilebiliyor olması, gelecekte bu panellerin daha yaygın bir şekilde kullanılmasını sağlayacak.
Ekibin belirttiğine göre, insan saçının telinden 20 kat daha ince olan esnek ve ultra hafif güneş panelleri, ışığın olduğu her yerde çeşitli elektronik cihazlara güç sağlayabilir. %20 verimliliğe sahip olan hücrelerin kalınlığı ise sadece 2.5 mikrometre. En önemlisi ise 44 W/g’lık enerji yoğunluğuyla, havacılık uygulamaları gibi ağırlığın önemli olduğu alanlarda önemli bir kullanım potansiyeline sahip olabilir.
Uçuş Süresi %6 Arttı
Araştırmacılar, avuç içi boyutundaki ticari bir dört pervaneli drone’a güneş pillerini entegre etti ve bu yenilikçi teknolojinin potansiyelini ortaya koydu. 24 adet güneş panelinin, drone’un kütlesinin sadece %0.25’ini oluşturduğu belirtiliyor. Bu sayede, drone bağımsız olarak çalışabilir hale geldi ve ardışık uçuş döngülerini gerçekleştirebilir hale geldi. Ekip, güneş panellerinin drone’un uçuş süresini %6 arttırdığını tespit etti. Bu rakam gözle görülür bir artış gibi gelmeyebilir ancak güneş altında bekletilen drone’lar, harici bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan tekrar kullanılabilir hale geldi.
Araştırmacılar, geliştirdikleri ultra hafif ve ince panellerin drone’ların ötesinde geniş kullanım alanlarına sahip olabileceğini vurguluyorlar: “Ultra ince ve hafif güneş pilleri, sadece havacılık ve uzay endüstrisinde enerji üretiminde devrim yaratma potansiyeline sahip değil, aynı zamanda giyilebilir elektronikler ve Nesnelerin İnterneti gibi geniş bir uygulama yelpazesine de sahip.”
Araştırmacılar, Mars helikopteri Ingenuity’nin başarısının önemine vurgu yapıyorlar ve kendi kendine yeten güneş enerjisiyle çalışan havacılığın önemini vurguluyorlar. Ingenuity, Dünya’dan kalkıp başka bir gezegene inen ilk uçak olarak tarihe geçti.
Yorumlar