Verimlilik ve kararlılıklarının kimyasal olarak yapılandırılabilmesi ve ucuzluklarından dolayı perovskit güneş hücreleri (PSC‘ler) fotovoltaik teknolojisinin ticari olarak en gözde adayları arasındadır. Buna karşın dış faktörlere karşı PSC’ler çok duyarlıdır ve hızlıca performans kayıplarına gitmektedir. Bu dezavantajı ortadan kaldırabilmek için ara yüzeylerde yüzey kusurlarını elimine eden yapıların sentezlenmesi ve ana yapıya eklenmesi popüler araştırma konularındandır.
Kore Malzeme Bilimi Enstitüsü’nün (KIMS) Enerji ve Çevre Malzemeleri Araştırma Bölümü yaptığı çalışmalarla yüksek nemli koşullarda stabil kalabilen, yüksek dayanıklı, esnek bir PSC malzemesi ve üretim süreci geliştirdi. Bu çalışmada özellikle, ucuz ekipmanlarla normal hava şartlarında yüksek verimli güneş hücrelerinin üretilmesi hedeflenmiştir. Bu sayede, güneş hücresi üretiminde maliyetlerin önemli ölçüde düşmesine olanak sağlayacak.1
PSC, moleküler organik-inorganik metal halojenür malzeme tabanlı 3. tür bir hibrit güneş pili türüdür. PSC’nin yüksek verimliliği bu alandaki araştırmacıların ve teknoloji uzmanlarının dikkatini çekmiştir.2
Perovskit, yüksek ışık emilimi, düşük maliyeti ve ince, esnek, dayanıklı filmler üretebilme özelliği sayesinde geleneksel güneş hücrelerinin yerini alabilecek bir malzeme olarak öngörülüyor. Ancak neme karşı aşırı hassasiyeti nedeniyle ticarileşme önünde büyük engel teşkil etmekte. Yapılan çalışma ile amonyum halojenürlü kademeli düşük boyutlu (2D) perovskit kaplama, 3D perovskit yapısını stabilize eder, kusurlarını pasifleştirir ve arayüz bağlarını geliştirerek hava ortamında esnek (air-f) PSC’lerin yüksek nemde üretilmesini sağlar. Bu metot sayesinde, %50’ye varan bağıl nem oranlarında dahi donanımlarını koruyabilen, yüksek verimliliğe sahip, esnek ve dayanıklı güneş pilleri geliştirebilmiştir. Üretilen bu güneş hücreleri, kararlı bir şekilde uzun ömürlü ve güvenilir enerji üretimi sağlar.3
Ayrıca yapılan testlerde, 2.800 saatlik çalışma süresinin ardından verimliliklerinin %85’inden fazlasını koruyarak ciddi bir kararlılık gösterdi. Ayrıca piller, 10.000 bükme çevriminden sonra ilk verimliliklerinin %96’sını korurken, aşırı kayma testlerini %87 verimlilikle tamamlayarak mekanik sağlamlıklarını doğruladı. Bu gelişmeler, rulo haline getirilebilir güneş hücresi ve giyilebilir elektronik pazarlarının büyümesini hızlandırarak büyük ölçekli üretim sürecinin önünü açmaktadır.1
Sonuç olarak bu çalışma, 3 boyutlu perovskitlerdeki kusurları büyük ölçüde azaltarak ve ortam havasında üretilen perovskitlerdeki yapısal bütünlüğü korumak için amonyum halojenürlü kademeli 2 boyutlu kaplamayı önermekte. Bu çalışma düzleminde, artık yüksek dayanıklı ve esnek perovskit güneş hücresi yapımının kolaylaştığı gözlemleniyor.1
Kaynaklar
- https://techxplore.com/news/2025-07-flexible-perovskite-cells-enable-efficient.html
- Patni, N., Zulfiqar, R., & Patel, K. (2022). Fundamentals of Perovskite Solar Cells. Perovskite Materials for Energy and Environmental Applications, 37-57.
- Albab, M. F., Jahandar, M., Kim, A. R., Heo, J., Kim, Y. H., Milić, J., … & Lim, D. C. (2025). Air-processed flexible perovskite solar cells with superior mechanical reliability and humidity resistance enabled by stepwise interfacial engineering. Chemical Engineering Journal, 164371.