Perovskit malzemelerinin üretimi ve emilimi daha ucuz, enerji açısından zengin, daha iyi şekillendirilmiş armatürler ve güneş paneli teknolojisinde silikonun yerini alabilir. Ne yazık ki, bilim adamları hala bu Perov’u istikrarlı ve dayanıklı hale getirmek için çalışıyorlar.

Yeni çalışmada, bilim adamları kurşun-khalid perovskite olarak bilinen belirli bir malzeme türünün performansını önemli ölçüde iyileştirmeyi başardılar. Perovskit’i cam yerine metal bir alt tabaka ile birleştirerek ışık dönüştürme verimliliği yüzde 250 artırıldı. New York’taki Rochester Üniversitesi’nde optik profesörü olan Chunli Guo, “Bu gözlem için Perowskites’e başka kimse gelmedi” diyor. “Aniden, Perovskite’in altına, elektronların Perovskite’de nasıl etkileşime girdiğini tamamen değiştiren metal bir platform koyabiliriz. Bu nedenle, bu etkileşimi oluşturmak için fiziksel bir yöntem kullanıyoruz.”

Güneş Paneli

Bu teknolojiyi laboratuvardan çıkarıp güneş paneline taşıyacak daha çok şey olsa da, bu Perowskit kristal yapılarının güneş enerjisi üretimini artırmak söz konusu olduğunda yakında tercih edilen malzemeler olabileceğinin bir başka işaretidir.

Güneş kollektörleri, elektronları bir elektrik akımı oluşturmak için bir atomun yanındaki yerlerini terk etmeye teşvik etmek için güneş ışığından gelen fotonları kullanarak çalışır. Ancak elektronlar ve bıraktıkları boşluklar ise elektrik olarak kullanılabilecek enerji yerine ısı olarak boşa harcanır. Araştırmacılar, metal bir substrat ekleyerek bu rekombinasyonu azaltabileceklerini ve verimliliği artırabileceklerini keşfettiler. Ekip ayrıca, Perovsky emici bir akciğer için bir substrat olarak metalden ve bir dielektrik (yalıtkan) malzemeden yapılmış alternatif katmanların verimlilik oranını aynı şekilde artırabileceğini gösterdi.

Metal substrat bir yansıma görevi görür ve fotonlar tarafından üretilen elektronların ve deliklerinin düzenini döndürür. “Çok şaşırtıcı fizik” verimliliği artırır. Bu, güneş pili teknolojisindeki güncellemelerin soğurucu malzemenin kendisini içermesi gerekmediği gerçeğine bir örnektir. Guo, “Bir metal parçası, ıslak bir laboratuvarda karmaşık bir kimyasal işlem kadar iş yapabilir” diyor.

Perowskitlerin performansı daha da iyileştirilirken, bu malzemelerin dayanıklılığı yaygın olarak kullanılmalarının önündeki en büyük engeldir. Sonuçta, onu kullanmanın en iyi yolu, onu güneş modüllerinde silikonla birlikte kullanmak olabilir.

Araştırmanın araştırmacıları, bu yöntemde metallerin perovskitlerle nasıl birleştirilebileceği konusunda daha fazla gelişme olacağına inanıyor, bu da bize güneş modülleri ve ışığın elektriğe dönüştürülmesi üzerinde daha iyi kontrol sağlıyor.

Perowskites için teşvik kısmen, metaller ve halojenürler için üretimlerine katkıda bulunabilecek çeşitli tarama seçeneklerinin olması ve burada özetlenen teknolojinin geniş bir cephede kullanılması gerektiğidir. Araştırmacılar, şu anda diğer bileşik malzemelerden bir adım önde olan ancak bilinen bir çevresel etkiye sahip olan kurşun halojenürlerin kullanımını ortadan kaldıran alternatifler bulmaya çalışırlarsa, bu özellikle önemli olabilir. Guo, “Yeni Perowski’ler gelirse, performansınızı daha da geliştirmek için fizik tabanlı yöntemimizi kullanabiliriz” diyor.

Bu makale Nature Photonics adresinden derlenmiştir.

Yorum yapın