Ana Sayfa Makale Yeşeren Teknoloji Kuantum Organik Güneş Pilleri

Kuantum Organik Güneş Pilleri

Göteborg Üniversitesi’nin yapmış olduğu araştırmanın sonuçlarına göre, kuantum mekaniği, organik güneş pillerinin daha kararlı ve daha kolay şekilde üretilebileceğini ortaya koymaktadır.

Organik güneş pilleri, klasik silikon bazlı güneş pillerine nazaran birçok avantaja sahiptir. Baskı makineleri kullanılarak büyük ölçülerde üretilebildiği gibi hafif, dövülebilir ve ayrıca esnek olarak da üretilebilirler. Organik güneş pillerinin kullanılamamasının önündeki tek sorun, silikon bazlı güneş pilleri kadar kararlı bir yapıya sahip olmamalarıdır. Yapılmış olan bu çalışmada, araştırmacılar bu problemi ele alarak daha düşük maliyetli bir şekilde organik güneş pili teknolojisine erişmeyi amaçlamışlardır. 

Göteburg Üniversitesi Fizikokimya Profesörü Karl Börjesson: “Farklı kimyasal ve malzeme özelliklerini değiştirmek için kuantum verimliliklerinin imkanlarından yararlanabiliriz. Bu çalışmada, organik malzemelerde enerjinin difüzyonunu artırmayı mümkün kılan bir yöntem sunuyoruz ve bu yöntemle beraber organik güneş pillerinin oluşumunu sağlarız.” şeklinde açıklama yapmıştır.

Bağlantı maddesi ve ışık

Organik güneş pilleri iki malzeme içerir. Güneşten emilen enerjinin bu malzemeler arasında yayılması gereklidir. Difüzyon yöntemi, enerjinin yavaş hareket etmesi ve bu arayüze ulaşmadan önce ısı olarak kaybolma riski taşıdığından etkisiz bir yöntemdir. Bu sorunlara çözüm, güneş hücresi üretiminde difüzyonda mesafeyi azaltmak adına iki malzemeyi  birbirine karıştırmak olarak bulunmuştur. Sonuç olarak enerjinin arayüze ulaşması ve geçişi hızlanmıştır ancak güneş pillerinin termodinamik dengede olmasına yol açan bu tasarım güneş pilini zaman içinde olması gerekenden daha dayanıksız bir hale de getirebilmektedir.

Araştırmacılar, bu yeni yöntem ile birlikte enerjinin daha uzun mesafeye aktarılmasını mümkün kılmıştır ve bunun sonucunda güneş pillerindeki malzemelerin karmaşık bir şekilde harmanlanmasından kaçınılabilir. Yöntemin kilit noktası ışık ve malzemelerin, hibrit ışık-madde durumlarında birleştirildiği kuantum etkileridir. 

Karl Börjesson: “Işık ve maddeyi güçlü bir şekilde birleştirdiğimiz zaman, enerji tüm sisteme yayılır. Eğer sistem birden çok malzeme içeriyorsa, enerji arayüze kanalize edilebilir. Bu çalışmada da görüldüğü gibi, malzemeler güçlü bir şekilde bağlandığında enerji arayüzlerde daha hızlı hareket eder. Güneş hücrelerindeki malzemelerin kuantum seviyesinde karıştırılmaları (ki bu fiziksel olarak karıştırılmalarına gerek olmadığı anlamı taşır) sistemin termodinamik dengede olmasına yol açmaktadır.” diye açıklamıştır. Börjesson’a göre bu çalışma organik güneş pillerinin üretim şekillerini etkileyebilir. Çünkü organik güneş pilleri basit katmanlı bir yapıda yapılmış olsalar bile bu yöntem sayesinde dayanıklılıklarını da arttırmak mümkün olacaktır.

 

Kaynak
https://techxplore.com/news/2021-05-quantum-mechanics-paves-stable-solar.html

Yorum Yap

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Son Yazılar

Son Yorumlar