Yeşil Enerji

Kafein; Güneş Hücrelerine Enerji Artışı Sağlıyor

Bilim insanları; kafeinin, ışığın elektriğe dönüştürülmesinde geleneksel güneş pillerine daha verimli bir alternatif oluşturmaya yardımcı olabileceğini keşfettiler.

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

UCLA’daki Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümünden Profesör Yan Yang; meslektaşı Rui Wang’le birlikte (kahve içerken) perovskite güneş pillerini tartıştığı sırada, daha iyi performans için kahveye ihtiyaçları olacağına karar verdiler.

Diğer araştırmacılara göre; kahvede bulunan kafeinin, perovskite malzemelerin öncüleri ile etkileşime girebilecek moleküler yapılar içeren bir alkaloid bileşiği olduğunu öne sürüyor. Bu güneş pillerinin termal stabilitesini arttırmaya yönelik önceki girişimler; dimetil sülfoksit gibi bileşikler sunarak, perovskite tabakasını güçlendirmeyi içerir. Ancak araştırmacılar; hücrelerin verimliliğini ve uzun süreli stabilitesini arttırmak için çalışmalar yapsa da; kimse kafeini denememişti.

Kafeinin iyi performans göstereceğini fark eden ekip; 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) 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. Moleküler kilit, malzeme ısındığında meydana gelmeye devam etti; bu, ısının katmanı parçalamasını önlerdi.

Techxplore

UCLA’da Araştırmacı Wang: “Sonuçlara şaşırdık. Kafein içeren ilk denememiz sırasında, perovskite güneş pillerimiz kağıtta elde ettiğimiz neredeyse en yüksek verime ulaştı.”

Ancak kafein; 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 kolaydır. Perovskite hücreleri katı kristal külçelerinin aksine çözelti bazlı öncülerden üretilebilir. Daha fazla araştırma ile Wang; kafeinin, büyük ölçekli perovskite güneş pilleri üretimini kolaylaştıracağına inanıyor.

Wang: “Kafein, perovskite’nin yüksek kristallik, düşük kusur ve iyi stabilite elde etmesine yardımcı olabilir. Bu, perovskite güneş pillerinin ölçeklenebilir üretiminde potansiyel olarak rol oynayabileceği anlamına geliyor.”

Kaynak:
Solargiga EnergyJouleTechxplore
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close