Esnek, ucuz, büyük ölçekli, hafif güneş pilleri atıl bir atmosfer ve yüksek sıcaklıklarda çalışması gerektiği için üretilmesi zordur. Bu tür özelliklere sahip güneş pilleri havaya maruz kaldıktan kısa bir süre sonra sık sık bozulmaya uğrar. MIT’ten araştırmacılar bu tür problemlerden kaçınmak için gelecek vaat edici bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntemde kuantum noktalarından oluşan ultra ince katmanlardan güneş hücreleri üretilmektedir. Aynı zamanda, araştırmacılar bugüne kadar ki en verimli kuantum noktalı güneş pillerini ürettiler. Yeni rekor böylelikle yüzde 9 oldu.
Bu araştırma MIT Kimya Bölümü’nde profesör olan Moungi Bawendi’nin ince, düzgün kaplamalı kuantum noktaları üretimi konusunda daha önce yaptığı bir çalışma temel alınarak yapılmış. Film içinde bulunan çok küçük parçacıklar ayrı ayrı olarak ışığı elektriğe dönüştürmede çok verimlidir.
Bu düzenlemenin bir sonucu olarak, yükkler kenarlarda toplanarak film boyunca taşınmaktadır. Bu yükler böylelikle devrede bir elektrik akımı oluşturur. Verimliliği standart güneş pilleri kadar henüz verimli olmasa da, güneş hücrelerinin ışığın enerjisini %9 verimlilikle elektrik akımına dönüştürmesi bu alandaki dikkate değer bir gelişmenin sağlandığının göstergesi olarak yorumlanıyor. Kuantum noktalı güneş pillerinin dört yıllık bir geçmişi olduğunu ifade eden MIT’nin Mühendislik Fakültesi’nden profesör Vladimir Bulovic’e göre henüz bu teknolojinin tamamlanmasını beklememeliyiz.
Bir ince filmde kuantum noktaların kullanmasının bugüne kadar ki en etkileyici yönü bu işin kolaylığıdır. Geleneksel güneş pillerinin atmosfer, bozulma ve sıcaklık gibi sebeplerden oluşan sınırlamalarında yüzeyler üzerinde elektrik üreten kuantum nokta kaplamaları ticari, askeri ve havacılık ürün üretimlerinde tarifsiz fırsatlar sunabilir.
Bu habere konu olan çalışma Nature Materials dergisinde yayınlandı.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca
Kaynak:
http://www.gizmag.com/quantum-dot-solar-cell-record-efficiency/32277/
Photo: Chia-Hao Chuang, Department of Materials Science and Engineering, MIT)
