Güneş Enerjisi 11 Kat Daha Verimli Kullanıldı

Günümüzde, sürdürülebilir bir toplum için , güneş ışığından görülebilir ışık enerjisini kullanma ve mümkün olduğunca az malzeme kullanarak, devrimsel güneş pilleri veya yapay fotosentez sistemleri geliştirme işleminde sürekli artan bir talep var. Geçtiğimiz günlerde, bilim adamları; tam da bu doğrultuda görünür ışığın, %85'ini toplayabilen bir fotoelektrot geliştirdi. Elde edilen bu çalışmalar, temiz enerji elde etmek için ümit verici nitelikte. Ayrıntılar haberimizde.

A- A+

19.09.2018 tarihli yazı 8156 kez okunmuştur.

Güneş enerjisi Altın Sandviç Fotoelektrot Sürdürülebilir Yenilenebilir Enerji Verimlilik

Hokkaido Üniversitesi Elektronik Bilimi Araştırma Enstitüsü'ndeki bilim adamları tarafından, 'Altın Sandviç' adı verilen bir yarı iletken üzerine yüklenen altın nanopartikülleri kullanarak geniş bir spektral aralıkta görünür ışığı toplayabilen bu fotoelektrot geliştirildi. Güneş ışığının % 85'ini yakalayabilir nitelikte. Geliştirilmiş fotoelektrot böylece, ışık enerjisini önceki alışılmış yöntemlere göre 11 kat daha verimli hale getiriyor. Çok az miktarda malzeme kullanarak elde edilen bu fotoelektrotun, güneş ışığının yenilenebilir enerjiye verimli bir şekilde dönüşmesini sağlayarak, sürdürülebilir bir toplumun gerçekleştirilmesine çok büyük katkıda bulunacağı düşünülüyor.

►7nm kakmalı derinlikteki fotoelektrot (Au-NP / TiO2 / Au-film)

Nature Nanotechnology'de yayınlanan fotoğrafa göre, yeni geliştirilen fotoelektrot; altın film (Au film) ve altın nanopartiküller (Au NPs) arasına yerleştirilen yarı iletken tabaka (TiO2) ile tam olarak bir sandviç görünümünde. Altın nanopartikülleri, ışık emilimini arttırmak için titanyum dioksit ince filmin yüzeyine kısmen gömüldü. Çalışmada, güneş ışığı, nanoparçacık tarafına çarptığında, aşağıdaki altın film, iki altın katman arasındaki boşlukta ışığı yakalayan bir ayna görevi görüyor. Böylece, nanopartiküllerin daha fazla ışığı emmesine yardımcı oluyor. Fotoelektrotta, altın nanopartiküllerin kullanımın sebebi ise; altın nanopartiküllerin belirli bir dalga boyunu absorbe eden lokalize plasmon rezonansı olarak adlandırması.

►İlginizi Çekebilir: Sürdürülebilir Teknoloji Lideri 10 Şirket

Altın nanopartikülleri ışığı emdiğinde, elektronları yarı iletkene transfer eden elektron uyarımını tetikliyor. Işık enerjisi dönüşüm verimliliği, ışık yakalama işlevleri olmayan yapılara göre 11 kat daha yüksek. Bilim adamlarının çalışmalarındaki artırılmış verim ile ayrıca geliştirilmiş bir su ayrışması da gözlendi. Elektronlar, iyonlarını hidrojene indirirken, kalan elektron delikleri oksijeni su üretmek için okside ediyor.

Bu deneysel çalışmalar, henüz ticari üretim aşamasında değil. Fakat; yenilenebilir enerji devrimi için büyük bir anlam taşıyor. Çok az miktarda malzeme kullanarak elde edilen bu fotoelektrot, güneş ışığının yenilenebilir enerjiye verimli bir şekilde dönüşmesini sağlayarak, sürdürülebilir bir toplumun gerçekleştirilmesine katkıda bulunuyor.

KAYNAK:
►Sciencedaily