Isındığında kararan ve elektrik üretmeye başlayan akıllı pencere geliştirildi

Pencere görünümlü güneş panelleri, azalan maliyetlerle birlikte gün geçtikçe cazip hale geliyor. Bu alanda yürütülen çalışmalar da haliyle hız kazanmış durumda. ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’nda (NREL) görevli bilim insanları ise ısındığında renk değiştiren ve aynı zamanda elektrik üretmeye başlayan pencere çözümüyle bu alanda farklılık yaratmaya çalışıyor.

Evlerimizin aydınlık olmasını sağlayan şeffaf camlar, yaz aylarında ise güneş ışığı alan odalarımızın sıcaktan kavrulmasına neden oluyor. Perde gibi çözümlerle kısmen önüne geçebileceğimiz bu sorun, her zaman tercih sebebi değil.

Ayrıca Bkz.NASA'nın gök taşına iniş yapan uzay aracından inanılmaz görüntüler

NREL araştırmacıları ise bu duruma, daha çok gözlük kullananların uzun yıllardır aşina olduğu ve kolormatik cam olarak bildiğimiz fotokromik cam teknolojisi ile şeffaf veya yarı şeffaf güneş paneli teknolojisini harmanlayarak bir çözüm bulmaya çalışmış. Yaşanan gelişmeler sayesinde elektronik hale dönüştürülen ve arzu edildiğinde aktif olan fotokromik cam teknolojisi, bilindiği üzere parlak ışıkta gözlük camlarının kararmasını sağlıyor. Şeffaf ya da yarı şeffaf güneş paneli teknolojisi ise verimlilikteki artış sayesinde artık pencere olarak da kullanılabiliyor.

7 saniyede renk değiştiriyor

Bilim insanlarının termokromik fotovoltaik adını verdiği bu teknolojide yüzey sıcaklığı belli bir seviyeye ulaşan cam renk değiştirerek eve daha az güneş ışığı girmesini ve içerisinin daha serin kalmasını sağlıyor. Aynı zamanda güneşten gelen bu ışık, elektrik üretmek için kullanılıyor.

NREL ekibinin geliştirdiği pencere teknolojisinde, içinde solvent buharı bulunan iki cam arasına yerleştirilmiş ince bir perovskit tabaka kullanılıyor. Düşük nem ortamında şeffaf kalan perovskit normal bir pencere görevi görürken sıcaklık belli değerlerin üstüne çıktığında ise solvent buharı, perovskit kristellerinin kendilerini yeniden düzenlemesini sağlıyor. İlk etapta zincir haline gelen kristaller sonrasında bir tabaka ve son olarak ise küp halini alıyor. Sıcaklık değişimine bağlı olarak ortaya çıkan bu olayda ise her şekil, pencerenin farklı renklere bürünmesini sağlıyor. Bu sayede ise ışık şiddeti oranında engellenebiliyor.

Cam, 35 ila 46 °C sıcaklığa ulaştığında daha açık olan sarıdan daha koyu kahverengiye sadece 7 saniye gibi kısa bir sürede geçiş sağlıyor. Bilim insanlarının geldiği mevcut aşama oldukça anlamlı, zira ilk testlerde sadece tek bir renge geçiş sağlamak için 65.5 ila 79.4 °C sıcaklığa ve üç dakikalık süreye ihtiyaç olduğu belirtilmiş.

Mevcut haliyle ev içi sıcaklığı düşürerek klima kullanımı ciddi oranda azaltacağı düşünülen teknoloji, elektrik faturalarına da olumlu katkı sağlayacaktır. NREL ekibi, gerçek hayat verilerini görebilmek için geliştirilecek prototipin bir yıl gibi kısa bir süre içinde üretilebileceğine inanıyor. Araştırma sonuçları Nature Communications dergisinde yayınlanmış durumda.