Organik Güneş Pilleriyle Daha Verimli Elektrik
Yerleşim yerleri, ticaret, endüstri gibi birçok yerdeki binalarının üzerindeki çatılarda bulunan parlak Güneş panelleri, karbon temelli Organik Güneş Pilleri (OSC) ile yeni bir görünüme kavuşabilirler. Organik Güneş Pilleri, inceliği ve esnekliği sayesinde, geleneksel silikon temelli pillere iyi bir alternatif olabilir.
Ama tüm Organik Güneş Pilleri için aynısı söylenmez. Fulleren olmayan alıcı ya da NFA temelli OSC’lerin, 0.1 eV’e nispeten düşük bir ofsetle bile verimli bir şekilde elektrik ürettiği bulunmuştur. Geleneksel NFA temelli OSC’ler, fulleren temelli OSC’lerle karşılaştırıldığında önemli ölçüde yüksek verimde güç dönüştürebilir.
Keşifin başındaki isim KyotoU’s Yasunari Tamai, “Kendimize yüksek verimi nasıl sağlayabileceğimizi ve hangi materyallerin düşük ofsetle bile daha verimle çalışabileceğini sorduk” dedi.
Sıradan p-tipi polimerlerin n-tipi fulleren türevleri kombinasyonları, Organik Güneş Pilleri’nde kullanılması tercih edilen, organik fotovoltaik veya OPV’ler olarak adlandırılan, yarı iletkenlerden olmuştur. Fotovoltaik dönüşümü sağlamak için genellikle 0.3 eV’den fazla enerji seviyelerinde veya ofsetinde bir fark olduğu kabul edilir. Bu sıradan polimerlerin güç dönüşüm verimliliğini %10-11’e kadar çıkartabilir.
Tamai, “Ancak diğer yandan bu, açık devre voltajını aşağı çeker. Verimli güç dönüşümünde elektrik akımı ve voltaj arasında düşük ofsette bir denge gerektirir” şeklinde eklemede bulundu.
En iyi çözüm olaya daha geniş açıdan bakarak ya da tam tersi düşünerek bulunabilir. Olaya daha geniş açıdan bakarsak çözümün fulleren temellileri boşvermek olduğu görülür.
Son zamanlarda, NFA temelli OSC’lerin sadece 0.1 eV’lik bir ofsetle bile verimli serbest taşıyıcılar ürettiği ve normal fulleren temelli OSC’lerinde etkileyici bir şekilde %10 veya daha fazlasında verimli taşıyıcı ürettiği bulunmuştur.
Ekip, serbest taşıyıcının zamanla üretimini izlemek için geçici absorpsiyon spektroskopisini kullandı. Bir slalom kayakçısının tepeden aşağı kapıdan kapıya süzülmesi gibi, gücü azalmış yükler de Güneş hücrelerinde oluşan enerji kaskaddan serbestçe aşağı doğru aktarılır.
Tamai, “Araştırmamızın, Güneş’ten gelen tükenmeyen enerji kaynağını kullanmak için Organik Güneş Pili teknolojisinin pratik çalışmalarında yardımcı olmasını umuyoruz” şeklinde tamamladı.
Kaynak : sciencedaily.com
