Esnek Yapılı Güneş Hücreleri Üretildi

Silikon bazlı güneş enerji hücrelerine kıyasla daha hafif ve esnek olabilen perovskit tabanlı güneş hücreleri, enerji dünyasının önemli bir oyuncusu haline gelebilir. Detaylar haberimizde.

A- A+

28.02.2019 tarihli yazı 6021 kez okunmuştur.

Son günlerde perovskit bazlı güneş hücrelerinin gelişiminde önemli adımlar atılıyor. Bu hücreler daha basit ve daha ucuza üretilebilirken, esnek yapısı sayesinde geniş kullanım alanları ve yöntemlerine izin verebilen yapıya sahipler. Son yıllarda yapılan çalışmalar ile bu hücrelerin verimlilik konusunda geleneksel silikon bazlı hücrelere ulaştığı görülüyor.

Fakat perovskit bazlı enerji ekipmanlarının üretim yöntemlerindeki problemler hala tam olarak aşılabilmiş değil. Georgia Teknoloji Enstitüsü, California San Diego Üniversitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü araştırmacılarından oluşan ekip, bu hücrelerin daha verimli hale getirilebildiğini duyurdu fakat testler ve araştırmalar hala devam ediyor.

Perovskit bazlı güneş hücrelerinin en önemli avantajının hafiflik olduğunu belirten ekip üyesi Juan-Pablo Correa-Baena, bu teknolojinin güneş enerjisinin geleceğinde önemli yer edinebileceğini sözlerine ekliyor. Fakat bunun için ticari anlamda verimliliğin en az silikon bazlı güneş hücrelerine eşit olması gerektiği de önemli bir ayrıntı olarak karşımıza çıkıyor.

►İlginizi Çekebilir: Esnek LCD Geliştirildi

Science dergisinde yayınlanan çalışmaya göre bu hücrelerin performansını arttırmak için perovskit içerisine alkali metallerin eklenmesi yönteminden yararlanılıyor. Yöntemin geliştrilip ticari kullanıma uygun hale gelmesinden itibaren bu hücreler yenilenebilir enerjide çığır açacak seviyeye gelebilir. Perovskit hücreler performanstan ödün vermeden daha düşük maliyetli, daha esnek ve hafif dolayısı ile daha kolay uygulanabilir olması ile silikon bazlı hücrelerin önemli bir rakibi olacağa benziyor. Fakat henüz yolun çok başında olan araştırmacılar, bu konuda öğrenecek ve test edilecek oldukça fazla konu bulunduğunu belirtiyor.

Perovskitin kristal yapısı kabaca üç parçalı olarak düşünülebilir. İlk parça perovskitin kendisi, ikinci parça metil-amonyum gibi organik bir bileşenin eklenmesi, son parça ise bromür ve iyot gibi halojenürlerin eklenmesidir. Son yıllarda araştırmacılar , daha iyi verimlilik değerlerine ulaşabilmek için farklı bileşen karışımlarını test etmeye odaklandı. Bromür ve iyot gibi halojenürlerin eklenmesi de bu yöntemlerden birisi. Daha sonra bu ikili sezyum ve rubidyum olarak değiştirilip elde edilen hücre tekrar test edildi. Sezyum ve rubidyum ikilisinin, bromür ve iyot ikilisinden daha verimli sonuçlar verdiği görüldü.

Fakat alkali metallerin performansa nasıl etki ettiği tam olarak çözülebilmiş değil. Bunun sebeplerini daha iyi görebilmek için araştırmacılar yüksek yoğunluklu X-ray görüntüleme yöntemi ile bu bileşenleri nano boyutlarda inceledi. Sezyum ve rubidyumun, bromür ve iyotlu perovskit karışımına eklendiğinde, bromür ve iyot karışımını homojenleştirdiği ve %2 kadar daha fazla dönüşüm verimliliği sağladığı görüldü. Sağlanan düzenli ve homojen yapının hücre performasını arttırdığı, aksi durumda herhangi bir heterojen parçacık dağılımının da performans düşüşüne sebep olduğu farkedildi.

►İlginizi Çekebilir:Yenilenebilir Enerji Depolama Sistemleri

Aynı zamanda bu metallerin eklenmesinin diğer bir sonucu olarak da bazı bölgelerde aktifliğin yitirildiği ölü bölgeler keşfedildi. Bu bölgeler akımı engellediği için hücrenin performasını önemli ölçüde düşürüyor. Bu ölü bölgelerin oluşumunun engellenmesi, kimyasal karışımda madde miktarlarının doğru belirlenmesi ile sağlanabiliyor.

Bu hücreler ilerleyen yıllarda enerji dünyasında oldukça önemli bir role sahip olacağa benziyor. Ancak şu an hala testleri devam eden tasarımda aşılması gereken kimyasal ve verimlilik problemleri bulunmakta. Bunların aşılması ile çok daha ucuz ve daha verimli güneş hücrelerine ulaşabileceğiz.

Kaynak:

►technology.org