Almanya yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili çabalar akla geldiğinde bu alandaki başlıca ülkelerden biridir. Bu nedenle, Almanya Jena’da Friedrich-Schiller Üniversitesi Katı Hal ve Yoğun Madde Optiği Enstitüsü’nde (Institute of Condensed Matter and Solid State Optics at Friedrich-Schiller-Universität in Jena) bu alandaki bir gelişme sürpriz olmadı. Bu enstitüde bilim insanları bugünkü güneş hücresi teknolojisini geliştirme yollarını arıyorlar. Yapılan çalışmalar sonucunda nanoparçacıklar kullanarak güneş hücrelerinde verimliliği artırdıklarını tespit etmişler.
“Yenilenebilir enerjiyi daha çekici yapmak büyük bir istektir” söyleyen Institute of Condensed Matter and Solid State Optics at Friedrich-Schiller-Universität in Jena’da bir fizikçi olan Carsten Rockstuhl şunları da eklemekte: “Güneş hücresi teknolojisinde, bir güneş hücresinin aktif katmanın kalınlığını artırmadan verimliliği artırmak ilginç bir konu haline gelmektedir”. Enstitüde Rockstuhl ve iş arkadaşları, Falk Lederer, güneş hücreleri tarafından absorbsiyonu hafif artırmak için bir yol bulunmasının mümkün olabileceğine inanıyor. Fotonları yönetmek için plazmonik rezonans güçlendirilerek metalik nanodiskler kullanarak odaklamaya çalışıyorlar, bu çalışma Applied Physics Letters’da açıklanmıştır. İnce film güneş hücrelerinde foton yönetimi nanodiskler tarafından olur.
Bir simülasyon kullanarak, Rockstuhl ve Lederer, bir ince film güneş hücresinin yüzeyine metalik nanoparçacıkların nasıl fazla dağıtılacağını araştırarak farklı senaryolar analiz etmişlerdir. Simülasyonda nanoparçacıkların, yüzde 50’den yukarıda bütün spektral alanda, fazla entegre hücresinin etkinliği geliştirilmiş ve güneş hücrelerinde absorbsiyon artırılmıştır.
Böylesine umut gösteren simülasyonun sebebinin bir parçası, Rockstuhl ve Lederer silikon güneş hücrelerinin absorbsiyon şiddeti için nanodiskler kullanılmış uygun absorbsiyon spektrumu önermiştir. Rockstuhl bunu “Onun yerine rasgele dağıtılmış nanoparçacıklar ile farklı büyüklükte, en etkili güneş hücrelerinde absorbsiyonu, dağılım ve büyüklüğü artırmak için mümkün doğru çıkış şekilleri kullanılıyor.” şeklinde açıkladı ve “Nanoparçacıkların aşırı yayılmasını kontrol edererek en iyi farklı güneş hücresini yapabilirsiniz.” dedi.
Şimdiye kadar, Enstitüde önerilen sistem deneysel olarak test edilmiş değil. Ancak, Rockstuhl yakında olacak gücü düşünüyor. “Bizim yöntemin testi ve daha sonra fabrikasyonu çok pahalı olmamalı. Tüm oluşturulan nanodiskleri şu anki teknolojiyle kullanmalıdır ve güneş hücrelerinin yüzeyine uygulanmalıdır.” Seri üretim için, nanodisklern özel bir boyutunu üreterek bir damga türü oluşturmalıydı bu nano-damga teknolojisi kullanarak sonradan mümkün olacaktı.
Hazırlayan: Kenan ELİBOL – KuarkMNB
Uyarı! Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi'nde yayınlanan haber ve makaleler, genellikle telif hakkına sahip olunan çalışmalardır. Bu nedenle kopyalanıp yayınlanması, izinsiz kullanılması yasa ihlalidir. İhlal edenler hapis cezası ve para cezası ile karşılaşabilirler.
