Bilim insanları, organik güneş pilleri (OSC) konusunda çığır açan bir gelişmeye imza atarak teknolojiyi ticari olarak uygulanabilirliğe bir adım daha yaklaştırdı. Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’nden araştırmacılar, akiral sıvı kristal yollarının rastgele kümelenme düzeneklerine kıyasla %20 verimlilik artışı ve üç kat kararlılık artışı gösterdiğini gösterdi.
Organik güneş hücreleri önemli bir potansiyele sahip
Helezoni bir yapı ile basıldığında, bu sayı %56 daha yüksek verimliliğe ve 50 kat daha kararlılığa yükselirken, süreç üretim için de başarılı oldu. Hafiflik, şeffaflık ve katlanabilirlik gibi özellikleriyle organik güneş hücreleri, herhangi bir yüzeyi bir güç jeneratörüne dönüştürebilen ilgi çekici bir teknolojidir. Geleneksel silikon güneşe uygun bir alternatif olabilir.
Araştırmacılar, sahada talep üzerine güç üreten OSC’lerle donatılmış sırt çantaları ve çadırlar veya güneş ışığını elektriğe dönüştüren pencereler gibi gelecekteki yeniliklerin enerji sektörünü dönüştürebileceğini iddia ettiler. Silikon güneş hücrelerine göre birçok avantaja sahip olmalarına rağmen, OSC’ler üretim sırasında kararlılıklarında ve verimliliklerinde düşüş olması nedeniyle gerçek dünya kullanımı için ideal olmamaya devam ettiler. Ancak araştırmacılar, en son yeniliklerinin bu tür zorlukların üstesinden geldiğini ortaya koydular.
Ortak ilk yazar Alec M. Damron: “Bu sorunu ele almak için kimya ve biyomoleküler mühendislik profesörü Ying Diao liderliğindeki araştırmacılar, üretim sırasında moleküler birleştirme sürecine odaklandılar. Bir OSC, birkaç nanometre inceliğindeki film katmanından oluşur. Filmleri basarken işleme koşullarını değiştirerek, moleküllerin farklı yapılar benimsemesini sağlayabilirler. Baskı sırasında mürekkep buharlaşır, bu nedenle birleştirmeyi farklı aşamalara kilitleyebiliriz” diyor.
Damron, filmlerini hızlı değil yavaş bastıklarında, fiziğin buharlaşma kısmının baskın olduğunu ve polimerlerin bir film oluşmadan önce sıvı kristaller halinde birleşmesini zorladığını ortaya koydu. Araştırmacılar, sıvı kristal yapıların, rastgele toplanma yolları kullanılarak üretilen hücrelerle karşılaştırıldığında daha iyi OSC kararlılığı ve verimliliği sağladığı için bulgunun önemli olduğunu ortaya koydular.
