Ana Sayfa Makale Yeşeren Teknoloji Perovskit güneş hücreleri için kurşun emici bantlar

Perovskit güneş hücreleri için kurşun emici bantlar

Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) ve Kuzey Illinois Üniversitesi‘ndeki (NIU) bilim insanları, kurşunun hasarlı perovskit güneş hücrelerinden kaçmasını başarıyla engelledi. Araştırmanın odağı potansiyel kurşun toksisitesi ile ilgili endişelerin ele alınmasıdır.

Perovskit güneş hücrelerindeki ışık emici tabaka az miktarda kurşun içermektedir. Cihazın dolu fırtınası gibi şiddetli hava koşullarından zarar görmesi durumunda, güneş hücrelerinin basitçe kapsüllenmesi ile kurşun sızıntısının önüne geçilemez. Bu konuda en etkili yöntem kimyasal absorpsiyondur. Araştırmacılar, sızıntının %99,9’unu yakalayabildiklerini Nature Sustainability dergisinde bildirmişlerdir1.

Zhu ve aynı araştırmacılardan bazıları 2020’de, bir perovskit hücresinin hasar görmesi durumunda kurşunu ayırmada başarılı sonuçlar elde ettiler. Öncelikle kurşun emici filmler geliştirdiler ve bunları bir hücrenin iki tarafına uyguladılar. Sonra onları bir çekiçle parçaladılar ve bir bıçakla kestiler. Hasarlı hücre daha sonra suya daldırıldı ve deneyde bilim adamları, kurşun emici filmlerin, kurşunun %96’sından fazlasının suya sızmasını engellediğini keşfettiler.

Başka bir araştırmacı ekip, diğer bir sorunu takip ettiler ve soruna çözüm olarak perovskit güneş piline dahil edilebilecek bir reçine geliştirdiler ancak, NREL ve NIU‘da görev yapan araştırmacılar: “Bu ek değişiklikler, cihaz üretimini ve konfigürasyonunu karmaşıklaştırabilir ve hem cihaz performansını hem de ölçeğini büyütmeyi potansiyel olarak sınırlayabilir.”dedi2. Bundan dolayı yazarlar makalede belirttikleri gibi bir aksesuar olarak perovskit güneş piline uygun bir şekilde monte edilebilen dayanıklı ve yüksek verimli kurşun emici bileşenleri geliştirmişlerdir.

NREL ve NIU’daki bilim insanları, bir perovskit güneş pilinin her iki tarafına kolayca kurulabilen bant benzeri bir kimyasal absorpsiyon yaklaşımı kullanarak bir çözüm bulduklarına inanmaktadırlar. Yapılan testlerde bantlar, hücrede verim kaybı olmadan neredeyse tüm kurşun sızıntısını yakalamıştır. Bantlar, standart bir güneş paneli etilen vinil asetat (EVA) filminden ve önceden üst üste konmuş bir di(2-etilheksil) metandifosfonik asit tabakasından yapılmıştır.

Perovskit güneş pillerine hasar verdikten sonra, bilim adamları suya ne kadar kurşun kaçacağını ölçmek için deneyler yapmışlardır. Bir deneyde, hasarlı cihazın üzerine düşen sudaki kurşun konsantrasyonu ortalama milyonda 19,14 parça iken, kurşun emici bant bu rakamı milyarda 2,13 parçaya indirgemeyi başarmıştır. Çevre Koruma Ajansı, kurşun içeriğinin milyarda 15 parçadan azsa suyu içmek için güvenli kabul etmektedir.

Bu çalışmalardan sonra Professor Tao Xu: “EVA, silikon bazlı güneş panelleri için uygun maliyetli ve dayanıklı bir kapsülleme malzemesi olarak yaygın bir şekilde kullanıldığından, kurşun emici malzemelerin EVA ile entegrasyonu, perovskite güneş enerjisinin gelecekteki pazarda benimsenmesini kolaylaştırmak için endüstriyel olarak hazır ve bağımsız bir bileşen sağlar.” demiştir.

 

Kaynaklar

  1. Li, X., Zhang, F., Wang, J., Tong, J., Xu, T., & Zhu, K. (2021). On-device lead-absorbing tapes for sustainable perovskite solar cells. Nature Sustainability. https://doi.org/10.1038/s41893-021-00789-1
  2. https://phys.org/news/2021-10-sequester-perovskite-solar-cells.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