Biyokütle türevi bir polimer kullanılarak yapılan hibrit organik-inorganik perovskit güneş hücresi (HPSC), yüzde 21,39’luk bir enerji verimliliği rekoru elde etti. Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından tasarlanan tasarım, bir medya raporuna göre üretim sürecini de kolaylaştırıyor.
Atık bazlı güneş pili
Dünya enerji talebini karşılamak için daha temiz yollar ararken, güneş enerjisi gibi teknolojiler daha önce hiç olmadığı kadar ölçekleniyor. Ancak, mevcut halleriyle güneş hücreleri verimlilik açısından puan alamaz, aldıkları güneş enerjisinin yalnızca dörtte birini dönüştürürler ve enerji dönüştürme kapasitelerindeki artıştan büyük ölçüde faydalanabilirler.
Perovskit bazlı güneş hücreleri, bu açığı kapatma potansiyeline sahip bir teknolojidir. Laboratuvarda, bu tür güneş hücreleri yüzde 34’ün üzerinde yüksek enerji dönüşüm puanları elde etmiştir. Yine de bu hücreleri ticari ölçekte kullanıma sunmadan önce teknik zorlukların ele alınması gerekmektedir.
Araştırmacılar perovskit güneş hücreleriyle ilgili olarak iki temel zorluk olduğunu söyledi. Hücrenin fotoaktif tabakası petrol türevi polimerlerden yapılmıştır. Bu yalnızca sürdürülebilirlik konusunda endişelere yol açmakla kalmaz, aynı zamanda çözünürlüğü diğer konjuge polimerlerle çalışma konusunda sınırlamalara yol açtığı için üretim sürecini de karmaşıklaştırır. Konjuge polimerlerin kullanımı ayrıca petrol bazlı ve çalışılması zor olan diğer öncül çözücülerle işlem yapılmasını gerektirir. Bu engelleri aşmak için NTU’daki araştırmacılar tarımsal atıklardan elde edilen bir polimer olan PBDF-DFC veya furana yöneldi.
Araştırmaya katılan Ng Wei Tat, “En büyük zorluk, potansiyel faydalarına rağmen perovskit güneş hücrelerinde yeterince araştırılmamış olan furan bazlı polimerlerle çalışmaktı. Ayrıca furan bazlı polimerleri doğrudan cihaz yığınına entegre etmenin yeni yollarını da keşfetmemiz gerekiyordu” dedi.
Petrol kaynaklı polimerlerle karşılaştırıldığında, furanın verimi çok daha azdır ve ekip, malzeme için yeni sentez yaklaşımları geliştirmek için çalışmıştır. Furan, polimer formunda öncül çözücülerde yüksek oranda çözünen aromatik bileşikler içerir ve bu da üretim yöntemini basitleştirir.