Güneş enerjisinde “hücre” devrimi

Bilim insanları güneş panellerinin temel yapı taşı olan güneş hücrelerinde önemli bir ilerleme sağladı. Yeni teknoloji daha verimli güneş panellerinin önünü açabilir.

Güneş panellerinde kullanılan hücre teknolojisine odaklanan araştırmacılar, güneş hücrelerinde uzun süredir çözülemeyen temel bir sorunu aşarak önemli bir başarıya imza attı. Yapılan yeni bir araştırma, ince film güneş hücrelerinin verimliliğinin yaklaşık %30 oranında artırılabildiğini ortaya koydu.

Güney Kore’deki Chonnam Ulusal Üniversitesi’nden Profesör Jaeyeong Heo ve Dr. Rahul Kumar Yadav liderliğindeki araştırma ekibi, ince film güneş hücresi tasarımında önemli bir atılıma imza attı. Small dergisinde çevrim içi olarak yayımlanan çalışmada, güneş hücrelerinde enerji kayıplarına yol açan kritik bir problem ele alındı.

Araştırmacılar, ışığı emen yarı iletken malzeme ile metal elektrot arasındaki temas bölgesinde meydana gelen elektriksel kayıpların verimliliği ciddi şekilde düşürdüğünü belirledi.

NANOMETRİK ARA TABAKA 

Bu sorunu çözmek için ekip, iki katman arasına yalnızca 7 nanometre kalınlığında germanyum oksit (GeOx) tabakası yerleştirdi. Ultra ince bu katman sayesinde malzeme kusurları ve istenmeyen atom hareketleri büyük ölçüde engellendi. Sonuç olarak, elektrik yüklerinin daha verimli toplanması sağlandı ve hücrenin genel performansı önemli ölçüde yükseldi. 

Profesör Jaeyeong Heo, nanometrik kalınlığa sahip bu ara katmanın birden fazla sorunu aynı anda çözdüğünü belirterek, “Bu katman, zararlı derin seviye kusurları baskılıyor, istenmeyen sodyum difüzyonunu engelliyor ve yüksek sıcaklıkta üretim sırasında dirençli molibden disülfür fazlarının oluşmasını önlüyor” ifadelerini kullandı.

ENDÜSTRİYEL ÜRETİME UYGUN 

Araştırmada özellikle kalay sülfür (SnS) tabanlı ince film güneş hücrelerine odaklanıldı. SnS, düşük maliyeti ve toksik olmaması nedeniyle geleceğin çevre dostu güneş teknolojileri arasında önemli bir aday olarak görülüyor. Yeni yöntem, bu malzemenin teorik olarak vaat ettiği yüksek verim seviyelerine ulaşılmasını mümkün kılabilir.

Araştırmanın dikkat çeken özelliklerinden biri de kullanılan yöntemin ölçeklenebilir olması ve endüstriyel üretime uygunluğu oldu. Uzmanlar, geliştirilen bu teknolojinin daha ucuz, daha verimli ve sürdürülebilir güneş enerjisi sistemlerinin önünü açabileceğini belirtiyor.