0
Posted by PolimerNedir | Posted in Enerji | Posted on 27-09-2009
Eindhoven Teknoloji Üniversitesi ve Ulm Üniversitesinde ortak çalışma yapan bir grup araştırmacı, polimer güneş pilinin içini 3-boyutlu olarak yüksek çözünürlükte görüntülemeyi başardılar. Nano-ölçüde alınan bu görüntü ile güneş pilinin yapısı, bu yapıya bağlı olan performansı ve çalışma prensibi daha iyi anlaşılacak.
Polimer güneş pilleri, silikon emsalleri kadar yüksek verimliliğe henüz sahip değiller (polimer güneş pillerinin %5 verimliliğine karşı silikon pillerin %15 verimliliği). Ancak, polimer güneş pillerini hızlı bir şekilde ve uzun rulolar halinde üretmek mümkün olduğu için, düşük maliyetli bu teknolojinin seri üretim açısından büyük potansiyeli var. Bütün bunların üstüne, bir de polimerin hafifliğini, esnekliğini ve spreylenebilerek bile üretilebildiğini eklediğimizde, polimer güneş pillerini arabalardan tutun da kıyafetlere kadar her türlü tasarıma uygun hale getirmek mümkün.
Hibrid güneş pili olarak da bilinen,polimer ve metal oksitlerin bir arada kullanıldığı malzemeler, güneşe maruz kaldıklarında her iki anayüzde de yük üretiliyor. Bu iki malzemenin karışımının kalitesi ve derecesi üretilen yük miktarı, yani pilin verimliliği, açısından önemli olduğu için düzgün bir karışım elde etmek çok mühim. Polimerlerin ve metal oksit malzemelerin kimyasal yapılarının tamamen farklı olması ise nano-ölçekteki yapının kontrolünü zorlaştırmaktadır. Eindhoven’daki araştırmacılar, polimerle karışan ve sadece ışıl-etken (photo-active) katmana katıldığında metal-okside dönüşen öncül (precursor) bileşimler kullanarak karışım sırasında oluşan morfoloji sorunlarını kısmen çözmeyi başardılar. Bu yöntem sayesinde daha iyi bir karışım hazırlayabiliyor ve emilen fotonların %50’sini bir devreye yük olarak çıkartabiliyorlar.
Her ne kadar bu hibrid malzeme şu ana kadar rapor edilmiş kendi sınıfındaki en verimli hibrid polimer güneş pili olsa da, faydalı ve pratik bir ürün haline gelmesi için güneş altındaki %2′lik güç dönüştürme verimi arttırılmalıdır. Bu da ancak ışıl-etken karışımın morfolojisini kontrol ederek, mesela polimerlerin metal oksitlerle etkileşmesi sonucu solar spektrumun daha geniş bir bölümünü absorbe eden moleküller ya da polimerler yaratmasıyla mümkün olabilir. İşte o zaman, düşük maliyeti ve ısıl kararlılığı olan nano-yapılar, hibrid polimer güneş pillerinin içsel avantajlarını ortaya çıkarabilir ve yüksek teknoloji malzemelerin üretilmesi sağlanabilir.
Yapılan araştımanın detayına bu kaynaktan ulaşabilirsiniz: Stefan Oosterhout et al. The effect of three-dimensional morphology on the efficiency of hybrid polymer solar cells. Nature Materials, September 13, 2009 DOI: 10.1038/NMAT2533
Kaynak: ScienceDaily (Nisan ve Eylül 2009)
Bu yazı toplamda 85, bugün ise 0 kez görüntülenmiş