"
Haber Merkezi – ASYANINSESİ
Çin'deki Northwestern Politeknik Üniversitesi, Xi'an Shiyou Üniversitesi ve Xidian Üniversitesi'nden oluşan ortak bir araştırma ekibi, güneş enerjisi teknolojisinde çok önemli bir çalışmaya imza attı. Araştırmacılar, geniş bant aralığına sahip perovskit filmlerin kristalleşmesini düzenleyen yeni bir "2D tohumlama ajanı" geliştirerek enerji dönüşümünde büyük bir sıçrama kaydetti.
Research dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bu yeni yöntemle üretilen perovskit-silikon tandem güneş hücresi, %31,13 verimlilik oranına ulaşarak standart cihazları geride bıraktı.
"KONTROLSÜZ KRİSTALLEŞME" SORUNU ÇÖZÜLDÜ
Güneş panellerinde verimliliği artırmak için hem silikon hem de perovskit katmanlarının kullanıldığı "tandem" hücreler, son yılların en popüler araştırma konusudur. Ancak bu hücrelerin üst katmanında kullanılan geniş bant aralığına (1.80 eV) sahip perovskit malzemelerde yaşanan "kontrolsüz kristalleşme" ve "faz ayrışması", performansı düşüren en büyük engellerdi.
Araştırma ekibinden Chenxin Ran, geliştirdikleri yöntemin yeniliğini şu sözlerle anlattı:
"Araştırmamızın özgünlüğü, tamamen inorganik 2D CsPb2Br5 pullarını bir çekirdeklenme ajanı olarak kullanmamızda yatıyor. Bu yöntem, kristalleşme ve faz ayrışması gibi kritik sorunları başarıyla çözüyor."
KRİSTALLERİN "YUKARIDAN AŞAĞIYA" BÜYÜMESİ SAĞLANDI
Ekip, kristalleşmeyi kontrol altına almak için çözünürlüğü düşük olan özel bir tohumlama ajanı kullandı. Araştırmanın baş yazarı Changbo Li, bu maddenin sentezlenmesinin basit bir soğutma-çökeltme yöntemiyle yapıldığını belirtti.
Ortak yazarlardan Weiyin Gao ise sistemin çalışma prensibini şöyle açıkladı:
"Bu ajan, katı tohumlar oluşturarak perovskit büyümesini yukarıdan aşağıya doğru yönlendiriyor ve rastgele çekirdeklenmeyi önlüyor. Bu sayede elektrik yükü taşınımı iyileşiyor ve faz ayrışması bastırılıyor."
HEM DAHA VERİMLİ HEM DAHA DAYANIKLI
Yapılan testlerde, yeni yöntemle üretilen hücrelerin sadece verimlilikte değil, dayanıklılıkta da üstün olduğu kanıtlandı:
- Verimlilik: Perovskit-silikon tandem cihazı %31,13 verimliliğe ulaştı.
- Kararlılık: Kapsüllenmemiş cihazlar, ışık altında 300 saatlik testin ardından başlangıç performansının %80'ini korumayı başardı. Kontrol grubundaki standart cihazlar ise bu sürede %80'in altına düştü.
BÜYÜK ÖLÇEKLİ ÜRETİM İÇİN YEŞİL IŞIK
Şu an için 0,05 cm²'lik küçük alanlarda ve 1 cm²'lik ölçeklenebilir boyutlarda test edilen teknolojinin, gelecekte büyük güneş panellerine uygulanması hedefleniyor.
Araştırmanın ortak yazarlarından Wei Huang, "%31'i aşan verimliliğe sahip tandem cihazları başarıyla inşa ettik. Şu anda, gelecekteki uygulama taleplerini karşılamak için uzun vadeli kararlılıklarını optimize etmeye odaklanmış durumdayız" dedi.
"