İnce, Esnek ve Saydam Güneş Pili Bulundu

Grafen gibi malzemelerin elektrik-elektronik dünyası için birçok yenilikler yapabileceklerini daha önceki haberlerimizde gördük. Viyana Üniversitesindeki araştırmacılar ise Grafen'e rakip olabilecek, Tungsten ve Selenyum birleşiminden oluşan bir malzeme buldular. Fotovoltaik sistemlerde güneş piline çok büyük yarar sağlayacak bu malzemenin ayrıntıları haberimizde.

A- A+

11.03.2014 tarihli yazı 12810 kez okunmuştur.

Son zamanlarda elektrik ve elektronik dünyasında genel olarak grafen malzemesinin yıldızı parlıyor. Birçok yararı beraberinde getiren grafen ile birlikte çoğu mühendis tasarımlarını çok daha stabil bir hale getirebilir. Ancak Viyana'dan gelen bir haber özellikle güneş enerji sistemlerinde bu olguyu değiştirecek.

Grafen malzemesi genel olarak karbon atomları ile dolu olan sadece bir adet katmandan oluşur. Ancak bu tek katman ile birçok elektronik kapasiteyi ve yetkiyi bünyesinde barındırır. Araştırmacılar ise merak uyandırıcı yeni bir malzeme geliştirmişler ve bu malzeme birkaç katmandan oluşuyor.

► İlginizi Çekebilir: Güneş Panellerinin Verimi Artacak Maliyeti Düşecek

Viyana Teknoloji Üniversitesi ise bu buluşun gerçekleştiği yer. "Tungsten Diselenide" isimli malzeme ile başarıyla yeni bir diyot geliştiren araştırmacılar, bu malzemenin solar hücreler yani güneş pilleri bünyesinde kullanılabileceğini keşfetmişler. Bu sayede esnek ve ince bir güneş pili elde edilebilir.

Hatta esnek ekranların önünü açabilecek bir buluş olarak görülüyor tüm bu sonuçlar. Akıllara ise şu soru geliyor: Grafen neden güneş pillerinde kullanılmadı? Sorunun cevabı yine malzeme biliminde yatıyor. Grafen, güneş pillerinde kullanım için uygun değil. Yani grafen'in elektronik durumu ve yapısı, proje müdürü Thomas Mueller'e göre güneş pillerinin yapısı ile uyumsuz.

► Malzemenin mikroskop görüntüsü.

Bu açığı gören araştırma takımı da yeni malzeme ile geliştirilen diyottan hemen sonra güneş pilleri için bir çıkış yolu aramış. Böylece grafen'e çok benzer ancak güneş pilleri ile uyumlu olmak adına çok katmanlı ve elektronik bakımından çok daha kabiliyetli bir malzeme geliştirilmiş.

Peki "Tungsten Diselenide" malzemesi nasıldır? Bir katmanında Tungsten atomları bulunurken bu atomların etrafında da Selenyum atomları bulunuyor. Ayrıca malzeme ışığı emme konusunda yüksek performans gösteriyor. Grafen de ışık emebiliyor idi ancak Tungsten Diselenide bu ışığı elektriğe çevirebiliyor.

► İlginizi Çekebilir: Fotovoltaik Sistemlerde Kullanılan İnverterler (Eviriciler)

Tabakalar o kadar ince ve saydam yapılandırılmış ki malzemenin üzerine düşen ışığın %95'i geçebiliyor. Kalan %5'lik kısım ise malzeme tarafından emiliyor ve malzeme ek bir elektrik kaynağı olarak görev yapıyor. Bu yüzden de elde edilen performans ve verim yüksek.

Thomas Mueller'e göre bu malzemenin katman sayısı arttırılıp üst üste kullanılması mümkün ve böylece ışık geçiş yaparken daha fazla ek elektrik üretilmiş olur. Malzemenin saydam olmasına bu yüzden çok önem vermiş araştırma grubu. İncelik ve esneklik de malzemenin pratikliğini arttırmış.

Şu anda kullanılan güneş pillerinin büyük bir kısmında silikon malzeme kullanılıyor. Bu yüzden de saydam ve esnek değiller. Opto-elektronik uygulamaları için organik malzemeler kullanılıyor ancak bu malzemeler de çok çabuk yaşlanıyor ve kullanım dışı oluyor.

"Nature Nanotechnology" dergisinde Viyana Teknoloji Üniversitesi'nin bu projesinin sonuçları yayınlanmış durumda. İlginç olan ise Massachusets Institue of Technology (MIT) ve Washington Üniversitesi de aynı malzemeyi bulmuş ve proje için başvuruda bulunmuş. Grafen gibi bu malzeme de bilim dünyasında çok büyük rol oynayacak. Gelişmeleri ise zaman gösterecek.

Kaynak:

► Science Daily
► Vienna University of Technology