altinoz.com.tr

Kafein Sayesinde Silikon Güneş Pillerinin Hükmü Sona Erebilir

Çin’deki Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles (UCLA) ve Solargiga Energy’den bilim adamları kafeinin, ışığı elektriğe dönüştürülmesinde geleneksel güneş pillerine daha verimli bir alternatif oluşturmaya yardımcı olabileceğini keşfettiler. 25 Nisan’da Joule dergisinde yayınlanan araştırmaları, bu düşük maliyetli yenilenebilir enerji teknolojisinin piyasada silikon güneş pilleriyle rekabet etmesini sağlayabileceğini bildirdiler.

Fikir bir sabah kahvesi üzerine şaka olarak başladı.

Kahvede bulunan kafeinin, bir güneş hücreleri sınıfında hafif tabaka oluşturan belirli bir kristal yapıya sahip bileşikler olan perovskite materyallerinin öncülleriyle etkileşime girebilecek moleküler yapılar içeren bir alkalojen bileşiktir. Bu güneş pillerinin termal stabilitesini arttırmaya yönelik önceki girişimler, dimetil sülfoksit gibi bileşikler sunarak perovskite tabakasını güçlendirmeyi içermiştir, ancak araştırmacılar hücrelerin verimliliğini ve uzun süreli stabilitesini arttırmak için mücadele etmişlerdir. Kimse kafeini denememiştir.

Kahvenin bir şeye eklenebileceği potansiyelini fark eden ekip, kahvesini bir kenara bırakıp daha fazla araştırma yapmaya başladı. Kırk güneş hücresinin perovskite tabakasına kafein ilave ettiler ve kafeinin materyal ile başarılı bir şekilde bağlandığını belirlemek için kızılötesi spektroskopisi (kimyasal bileşikleri tanımlamak için kızılötesi radyasyon kullanan) kullandılar. Daha fazla kızılötesi spektroskopi testlerinin yapılmasıyla, kafein içindeki karbonil gruplarının (bir oksijene çift bağlı bir karbon atomu), “moleküler bir kilit” oluşturmak üzere tabakadaki kurşun iyonlarıyla etkileşime girdiğini gözlemlediler. Bu etkileşim, perovskite filmin reaksiyona girmesi için gereken minimum enerji miktarını arttırarak güneş pili verimliliğini yüzde 17’den yüzde 20’ye çıkardı.

Ancak araştırıcılar kafeini, güneş ışığını emmek için perovskite kullanan hücrelerin performansını önemli ölçüde arttırıyor gibi görünmekle birlikte, araştırmacılar, diğer güneş hücresi tipleri için faydalı olacağını düşünmüyorlar.

  • Kafeinin benzersiz moleküler yapısı, yalnızca bu güneş pili çeşidine pazarda bir avantaj sağlayabilecek olan perovskite öncüleri ile etkileşime girmesine izin verir.
  • Perovskite güneş pilleri zaten silikon emsallerinden daha ucuz ve daha esnek olma avantajına sahip. Ayrıca üretimi daha kolaydır.
  • Perovskite hücreleri katı kristalli külçelerin aksine çözelti bazlı öncülerden üretilebilir.