Nanoteller Kullanan Yeni Bir Yöntem Güneş Panellerini Çok Daha Verimli ve Çok Daha Ucuz Hale Getirebilir

Nanoteller Kullanan Yeni Bir Yöntem Güneş Panellerini Çok Daha Verimli ve Çok Daha Ucuz Hale Getirebilir

Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki (NTNU) bir araştırma grubu, yarı iletken nanoteller kullanarak yüksek malzeme verimli bir güneş hücresi yapmak için bir yöntem geliştirdi. Bu yeni buluş geleneksel silikon bazlı bir güneş hücresinin üzerine yerleştirilirse, bugünün güneş pillerinin verimliliğini düşük maliyetle iki katına çıkarabilir.

NTNU Elektronik Sistemler Bölümü'nden doktora adayı Anjan Mukherjee, "Galyum arsenit (GaAs) malzemesini nanoyapı yoluyla çok etkili bir şekilde kullanmak için yeni bir yöntemimiz var, bu yüzden normalde kullanılan malzemenin sadece küçük bir kısmını kullanarak güneş hücrelerini çok daha verimli hale getirebiliriz," diyor. Mukherjee yeni tekniğin ana geliştiricilerinden biridir. Galyum arsenit (GaAs), olağanüstü ışık emilimi ve elektriksel özellikleri nedeniyle yüksek verimli güneş pilleri yapmak için en iyi malzemedir. Genellikle güneş panellerini uzayda kullanmak için kullanılır. Bununla birlikte, yüksek kaliteli (GaAs) güneş hücresi bileşenlerinin yapımı oldukça pahalıdır, bu da malzemenin kullanımını kesebilecek tekniklere olan talebi yönlendirmektedir.

Son yıllarda, nanotel bir yapının, daha az malzeme kullanılsa bile, standart düzlemsel güneş pillerine kıyasla güneş hücresi verimliliğini potansiyel olarak artırabileceği fark edildi. NTNU Elektronik Sistemler Bölümü öğretim üyesi Helge Weman, "Araştırma grubumuz, GaA'ları nanotel yapısında kullanarak, diğer güneş pillerinden 10 kat daha verimli olan ağırlık başına güç oranına sahip bir güneş hücresi yapmanın yeni bir yolunu buldu" diyor.

Öncü Yöntem

GaAs güneş pillerikalı pahalı bir GaAs substratında yetiştirilir, bu da maliyetleri azaltmak için çok az imkan bırakır. Weman, "Yöntemimiz, nanotelleri büyütmek için ucuz ve endüstriye elverişli bir Si platformunda dikey olarak ayakta duran yarı iletken nanotel dizi yapısını kullanıyor" dedi.
Bu teknolojinin geliştirilmesi, uygun yatırımlar ve endüstriyel ölçekli Ar-Ge projeleri ile basit ve uygun maliyetli olabilir.
Bu ürünü bir Si hücresinin üzerine entegre etmek, güneş pili verimliliğini potansiyel olarak% 40'a kadar artırabilir bu da günümüzün ticari güneş pillerine kıyasla verimliliğin iki katına çıkması anlamına gelir.

 

Uzay yolculuğu için uygun

 Araştırmacılar, yaklaşımlarının nanotellerin farklı substratlarda yetiştirilmesi için uyarlanabileceğini ve bunun diğer birçok uygulamaya kapı açabileceğini söylüyor.

"Grafen gibi atomik olarak ince iki boyutlu substratlarda bu tür hafif nanotel yapısını büyütmeyi araştırıyoruz. Bu, kendi kendine çalışan insansız hava araçları, mikro uydular ve diğer uzay uygulamalarında kullanılabilecek hafif ve esnek güneş pilleri üretmek için muazzam fırsatlar açabilir." dedi.