Yeni Çevre Dostu Renkli İnce-Film Güneş Pilleri
Fotoğraf: ETRI araştırmacıları tarafından geliştirilen çevre dostu renkli CIGS ince film güneş pilleri (Elektronik ve Telekomünikasyon Araştırma Enstitüsü(ETRI))
Yenilenebilir enerji kaynakları elde etmek için güneş pilleri üzerine yapılan çalışmalar tüm dünyada devam etmektedir. Güney Kore’deki Elektronik ve Telekomünikasyon Araştırma Enstitüsü (ETRI) çevre dostu renkli Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) ince-film güneş pili geliştirmede başarılı olmuştur.
CIGS ince-film güneş pilleri, güneş ışığını elektrik enerjisine çevirmekte kullanılır ve bir cam alt katmanının üzerine birden çok ince film ile kaplanarak yapılır. Non-silikon piller arasında nispeten yüksek bir absorpsiyon katsayısına sahiptirler, bu da yüksek bir dönüşme etkinliği ve uzun dayanıklılık sağlar. Aynı zamanda silikon bazlı pillere göre daha az hammadde, dolayısıyla daha az işlem ve malzeme maliyeti gerektirmektedirler.
Bir dezavantajı; toksik ağır metal olan kadmiyum içeren ara katman kullanıldığı için ticarileştirilmesindeki zorluktur. Bu yüzden ETRI ekibi kadmiyum sülfür ara katmanını -zararlı olmayan- çinko ile değiştirmiş ve yaklaşık olarak %18 dönüşme etkinliğine ulaşmış ve ürünün ticarileştirilmesindeki engeli ortadan kaldırmıştır.
Aynı şekilde ilave işlem ve maliyet gerekmeden mor, yeşil ve mavi rengini de içeren 7’den fazla renginin bulunması serbest ticarete bir adım daha yaklaşıldığı anlamına gelmektedir. Dahası, terahertz spektroskopisi kullanılarak yeni bir analiz metodunun ve çinko-bazlı ara katmana sahip güneş pilinin dönüştürme katsayısının geliştirilmesi için bir mekanizma tanımlanmasında başarılı olunmuştur.
Bu güneş pilleri cam alt katman üzerine olduğu gibi esnek bir alt katman üzerine de kaplanabilmektedir. Bu da bükülüp katlanabilerek gelecek nesil çevre dostu enerji kaynağı olarak uygulamalarının yayılmasını sağlayacağı anlamına gelmektedir.
“Bu teknoloji, fotovoltaik modüllerin yüksek katma değerli üretimi yolu ile güneş enerji sistemi gelişimine katkıda bulunacaktır,” demiştir ETRI’nın baş araştırmacısı Yong Duck Chung.
Bu araştırmanın başarısı, enerji sektöründe küresel anlamda saygı gören uluslararası dergiler olan “Nano Energy” ve ‘Progress in Photovoltaics: Research and Applications’ta kapak makalesi olarak yayınlanması ile kanıtlanmıştır.
Referans: “Ultrafast wavelength-dependent carrier dynamics related to metastable defects in Cu(In,Ga)Se2 solar cells with chemically deposited Zn(O,S) buffer layer”, Yazarlar: Woo-Jung Lee, Dae-Hyung Cho, Jung Min Bae, Myeong Eon Kim, Jaehun Park ve Yong-Duck Chung, 13 Mayıs 2020, Nano Energy.
ETRI, hükümet tarafından desteklenen, kar amacı gütmeyen bir araştırma enstitüsüdür. 1976 yılında kuruluşundan beri küresel bir ICT(Bilgi ve İletişim Teknolojisi) araştırma enstitüsü olan ETRI, Kore’ye bilgi ve iletişim teknolojisi sektöründe dikkate değer bir büyüme sağlamıştır.
Kaynak: scitechdaily.com
