Umut verici bir malzeme güneş pilleri için kararlı hale getirildi

Photo by Science in HD on Unsplash

Halide perovskites adı verilen yumuşak ve esnek malzemeler, güneş hücrelerinde kullanılmak üzere önemli ölçüde daha az maliyetle daha verimli hale getirebilir, ancak bu malzemeler kullanım için çok kararsızdırlar.

Purdue Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, halide perovskitlerin, hızla bozunmasını sağlayan iyon hareketini engelleyerek yeterince kararlı hale getirdiler, böylece güneş panelleri ve elektronik cihazlar için kullanımlarının önünü açtılar.

Keşif ayrıca, halide perovskitlerin, bir cihazın daha fazla fonksiyon gerçekleştirmesine izin verecek heterostrüktürler oluşturmak için birlikte istiflenebileceği anlamına da geliyor.

Sonuçlar 29 Nisan Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlandı. Birlikte çalışan diğer üniversiteler arasında Şanghay Teknik Üniversitesi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, California Üniversitesi, Berkeley ve ABD Enerji Bakanlığı Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı da bulunyor.

Araştırmacılar, laboratuvardaki perovskitlerden yapılan güneş pillerinin, silikondan yapılan güneş pilleri gibi performans gösterdiğini gördüler. Perovskitler silikondan daha verimli olma potansiyeline sahiptir, çünkü güneş enerjisini elektriğe dönüştürürken daha az enerji harcanır.

Perovskitler bir çözeltiden kağıda mürekkep basar gibi ince bir filme işlenebildiğinden, silikondan daha yüksek miktarlarda daha ucuz olarak üretilebilirler.

Bir perovskit, mühendislerin malzemenin özelliklerini ayarlamak için nanometre ölçeğinde bireysel olarak değiştirebileceği bileşenlerden oluşur. Bir güneş hücresine veya entegre bir devreye birden fazla perovskit dahil etmek, cihazın farklı işlevler yerine getirmesine izin verecektir, ancak perovskitler birlikte istiflenemeyecek kadar kararsızdır.

Araştırmacılar, perovskitin yüzeyine basitçe bithiofeniletilamonyum adı verilen bir molekül eklemenin, iyonların hareketini stabilize ederek kimyasal bağların kolayca kırılmasını önlediğini keşfetti. Araştırmacılar ayrıca, bu molekülü eklemenin, bir perovskiti diğer perovskitlerle temiz atomik birleşimler oluşturacak kadar stabil hale getirdiğini ve istiflenmelerine ve entegre olmalarına izin verdiğini gösterdi.

Bu molekül, bir perovskitin 100 santigrat dereceye kadar ısıtıldığında bile stabil kalmasını sağlar.

Bu bulgular ayrıca perovskitlerin bilgisayar çiplerine dahil edilmesinin mümkün olabileceği anlamına da geliyor. Bir perovskit deseni, çipin tek bir malzemeden daha fazla işlev gerçekleştirmesine izin verebilir.

Purdue University. “Engineers make a promising material stable enough for use in solar cells: Simple change to perovskite surface removes barrier to its functionality.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200429155654.htm (accessed April 30, 2020).

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir