Araştırmacılar ve girişimciler, elektrik üreten pencereler üzerinde çalışıyor.
Çoğu güneş paneli, güneş ışığını alan malzeme olarak silikon kullanıyor. Ancak silikon şeffaf olmadığı için güneş pencerelerinde farklı bir malzemeye ihtiyaç duyuluyor. Bu doğrultuda araştırmacılar güneş pencerelerinde silikona alternatif olarak kullanılabilecek yöntemler arıyor.
Michigan Üniversitesi’nden bir ekip, silikona alternatif olarak gözle görülemeyecek kadar küçük metal hatlara bağlı, boya benzeri bir malzemeyi kullanarak pencereden elektrik üretmeyi başardı.
Michigan Üniversitesi’ndeki ekibin ürettiği güneş penceresi yüzde 7 verimliliğe sahip. Bu oran, silikon tabanlı güneş panellerinin sağladığı yüzde 22’lik verimden daha az. Ekip, dikey olan güneş pencerelerinin, yatay olarak uzanan ve doğrudan güneş ışığını toplayan güneş panellerinden daha az enerji ürettiğini ancak bu yeni teknoloji üzerinde çalıştıkça, verimliliğin artırılabileceğini ifade ediyor.
Gelişmekte olan çoğu yeşil enerji teknolojisi gibi, güneş pencereleri üzerindeki çalışmalar da ürünün alıcı için verimli olduğu kadar, maliyetinin de düşük olması üzerine yoğunlaşıyor. Michigan Üniversitesi ekibinden Stephen Forrest, bir güneş penceresinin geleneksel bir pencerenin maliyetinin yaklaşık iki katı maliyetle kurulabileceğini ve elektrik üretiminden elde edilecek gelirle iki ila altı yıl içinde maliyet farkını karşılayabileceğini belirtiyor.
Forrest, “Tüm cephelerinin sadece pencerelerden oluştuğu çelik binaların ne kadar yaygın olduğu ortada. Neden bu gökdelenleri dikey güneş enerjisi çiftliğine dönüştürmüyoruz?” diye soruyor.
Ürettikleri güneş pencerelerine ilk ilgi göstereceklerin, halihazırda çatılarına güneş paneli yerleştiren ev sahipleri olacağını düşünen Forrest, güneş pencerelerinin birkaç yıl içerisinde satışa çıkarılabileceğini umuyor.
Forrest, diğer potansiyel kullanıcılara bakıldığında, özellikle seraların potansiyeli konusunda da heyecanlı: “Bir seranın her tarafı pencerelerle çevrilidir. Peki bu pencereler neden enerji üretmesin? Böyle bir senaryoda o sera sadece karbon nötr olmaz, aynı zamanda karbon negatif bir sera olur.”
Michigan Üniversitesi ekibi, iki metreye iki metre kadar genişlikte güneş penceresi üretebiliyor. Ekip pencerelerin seri üretimi ve satışı konusunda sonraki adımları birlikte atacakları ortaklar arıyor.
“Cam her zaman pasif olmuştur ve biz onu aktif hale getiriyoruz”
Bu alanda çalışan şirketler arasında, pencere ürünleri geliştiren NEXT Energy Technologies of California da yer alıyor. NEXT yetkilileri, ticari binaların ABD elektrik tüketiminin yüzde 36’sını oluşturduğundan, girişimlerinin yeşil enerjiye geçişin önemli bir parçası olacağını belirtiyor.
NEXT, güneş pencerelerinin yapımında PV teknolojisini kullanıyor: Toprakta bol miktarda bulunan ve düşük maliyetli organik yarı iletken malzemeler kullanarak cam üzerine kaplanan şeffaf bir yapı aracılığıyla, camın güneş ışığını toplamasını ve ısıyı elektriğe dönüştürmesini sağlıyor.
California’dan Ubiquitous Energy ise tamamen şeffaf bir güneş penceresi geliştirdiğini söylüyor. Ubiquitous Energy güneş pencereleri için 30 milyon dolarlık bir bütçe ayırdı ve 2024’te seri üretime başlamayı hedefliyor.
Ubiquitous Energy, güneş ışığını elektriğe dönüştürmek için yarı iletken malzemelerin kullanıldığı pencerelerde nanometre kalınlığında kaplama yapıyor. Küçük teller güneş penceresini enerjinin kullanıldığı elektrik sistemlerine bağlıyor. Şirketin geliştirdiği güneş pencereleri, dışarıdan bakıldığında geleneksel pencerelerden ayırt edilemiyor.
Ubiquitous Energy CEO’su Susan Stone, ürettikleri güneş pencerelerindeki şeffaflığın başarının anahtarı olacağına inanıyor. Stone, geliştirilme aşamasında olan başka güneş pencereleri girişimleri olsa da çoğunda görüş alanında bulanıklık olduğunu belirterek, “Ürettiğimiz güneş pencerelerinin geleneksel pencerelerden hiçbir farkı olmaması gerekiyor. Aksi takdirde çok fazla ilgi göreceğini zannetmiyorum. Estetik, yol gösterici ışığımız olacak.” diyor.
Ubiquitous Energy’nin ürettiği güneş pencereleri de Michigan Üniversitesi’ndeki ekibin ürettiği pencerelere yakın bir seviyede, yüzde 10’luk bir verimliliğe sahip. Ancak Stone bunun bir problem olacağını düşünmüyor. Stone, “Biz elektrik üretmeyen bir yüzeyin elektrik üretmesini sağlıyoruz. Cam her zaman pasif olmuştur ve biz onu aktif hale getiriyoruz.” diyor.