Hanna-Barbera çizgi filmi Birdman’in bir bölümünde, eponim kahraman Dr. Shark ile bir denizaltıda mücadele ederken güçlerini yenileyecek güneş enerjisine sahip değildir. Birdman, Yunnan Üniversitesi’nde Simin Ma liderliğindeki bir ekip tarafından geliştirilen ve su altında çalışmak üzere tasarlanan yeni perovskit güneş hücrelerini kesinlikle takdir ederdi.
Silikon yerine perovskitten üretilen güneş hücreleri her zaman bir ödünleşim öyküsüdür. Ucuz üretilebilirler, ilginç formlar alabilirler; ince, esnek, şeffaf filmler gibi. Gelen ışığın önemli bir kısmını elektriğe dönüştürebilirler. Zorluk, bunların oldukça hızlı bozulma eğiliminde olmasıdır.
Derinlik için ayarlandı
Nem perovskitler için özellikle yıkıcıdır ve bu durum onları su altı güneş paneli için tuhaf bir seçim gibi gösterir. Ancak bu malzemelerin başka kritik bir üstünlüğü vardır: Farklı ışık dalga boylarıyla çalışacak şekilde ayarlanabilirler. Su, silikon güneş panellerinin absorbe ettiği ışık dalga boylarını hızla engellerken, özenle tasarlanmış bir perovskit hücre derin mavi sularda bile elektrik üretebilir. Üstelik daha düşük ışık seviyesi ve daha serin sıcaklıklar ömrünün uzamasına da yardımcı olmalı.
Perovskitleri ayarlamak üretim sırasında kimyasını biraz değiştirmeyi gerektirir, bu yüzden birkaç metre derinlikte bulunan dalga boylarını absorbe eden bir hücre elde etmek zor değildi. Asıl görev hücreleri dayanıklı hale getirmekti. Ekip birkaç açıdan yardımcı olan özellikle etkili bir katkı maddesi buldu; polyhexamethylene guanidine hydrochloride.
Bu katkı madde etrafında su itici bir tabaka oluşturdu. Bileşiğin bir kısmı aynı zamanda perovskit kristal kafesiyle etkileşime girerek daha büyük kristallerin oluşmasını sağladı ve kafes yapısında iyonların hareketini engelledi. Katkı maddesi perovskitlerin bozulduğu yaygın yolların bir kısmını sınırlarken, güneş hücresinin elektrik üretimini de iyileştirdi.
