Plastik Güneş Pillerine İnert Bir Polimer Eklemenin Yüksek Verimlilik İle Sonuçlandığı Keşfedildi

Plastik Güneş Pillerine İnert Bir Polimer Eklemenin Yüksek Verimlilik İle Sonuçlandığı Keşfedildi. Polimer plastik güneş pilleri, hafifliği, esnekliği ve maliyet etkinliği nedeniyle endüstri önceliği olmaya devam etmektedir. Şimdi Stony Brook Üniversitesi’nden bilim insanları ve ABD Enerji Bakanlığı (DOE) Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndan (BNL) bilim insanları yeni araştırma sonuçlarına dayanarak, bu tür güneş hücrelerinin daha verimli olabileceğini ve daha fazla stabiliteye sahip olabildiğini gösterdi.

Güneş hücrelerine polistiren polimeri eklenmesi ile bu güneş hücreleri bir iç morfoloji geçirir ve bu durumun daha yüksek bir cihaz performansı ile sonuçlandığı keşfedilmiştir.

Bu keşif, polimer plastik güneş pilleri ile ilgili bir problemi çözmektedir. Bu hücrelerin çoğu, yüksek cihaz performansına dahil edilen bir katkı maddesini gerektirir. ( iç morfolojiyi kontrol etmek için aktif olmayan küçük bir zincir molekülü) Ancak, katkı maddesinin ışık ve ısı altında stabilite problemlerine neden olduğu, dolayısıyla performans ve verimliliği tehlikeye soktuğu bilinmektedir.

Advanced Materials Interfaces dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, katkının inert polimer ile değiştirilmesinin bu problemi potansiyel olarak çözdüğünü göstermektedir. Nanoscale’de daha önce yayınlanan bir makalede, araştırmacılar farklı bir polimerle benzer bir yaklaşım kullanmışlardı.

Bu önceki çalışma, yeni tasarlanmış bir polimer plastik güneş pilinin optimum kalınlığı artırdığını göstermiştir. Bu düşük maliyetli kaplama yöntemleriyle endüstriyel üretim için daha uygun kalite güneş pilleri imal edilebilir.

Kaynak : phys

Kelebek Kanatları, Yeni Güneş Teknolojilerinin Geliştirilmesinde İlham Kaynağı Oldu

Kelebek Kanatları, Yeni Güneş Teknolojilerinin Geliştirilmesinde İlham Kaynağı Oldu. Mühendisler, kelebek kanatlarından esinlenerek, yeni güneş pilleri teknolojilerinin ve ışığın kesin manipüle edilmesini gerektiren diğer uygulamaların kapısını açacak küçük yapıları icat ettiler.

İlham, mavi Morpho Didius kelebeklerinden geliyor. Bu tür, ışığı çarpıcı bir mavi renk skalası yaratmak için küçük koni biçimli nano yapılarını saçan kanat türlerine sahiptir.

ANU Araştırma Enstitüsü’nden araştırma görevlisi Dr. Niraj Lal, ekibin nanoyapı’da benzer yapılar oluşturduğunu ve deneylerde ışığın yönünü ayarlamak için kelebek kanadı fenomeni ile aynı ilkeleri uyguladığını söyledi.

Dr Lal, “Işık kontrol tekniğini kullanarak yeni nesil güneş pilleri, mimari ve gizli teknolojileri de içeren bir dizi yeni potansiyel kullanım alanları oluşturulabilir” dedi.
Bilim adamları etkili ışık yönetimi ile güneş pillerinin verimliliğini büyük ölçüde artırabileceklerini söyledi.

Farklı ışık renklerinin dağılımını, yansımasını ve emilimini hassas bir şekilde kontrol etmek için kullanılan teknikler, çok yüksek verimli güneş panellerinin yeni nesillerinde kullanılmaktadır.

Dr Lal, bir güneş pilinin perovskite tabakasındaki güneş ışığının mavi, yeşil ve ultraviyole renklerini ve silikon tabakadaki kırmızı, turuncu ve sarı ışığın tümünü emmek olduğunu söyledi. Bu çift katlı katmanlı tandem bir güneş pili olarak bilinir.

ANU’daki araştırmacılar geçen ay böyle bir hücreyle silikon verimlilik sınırlarını aştı.

Teknolojinin, bir gün, opak nesneleri belirli renklere karşı şeffaf hale getirmek için kullanabilecek ve yeni uygulamalarında bir parçası olarak kullanılabileceği belirtiliyor.

Dr Lal, “Minik koni şeklindeki yapılarımızın farklı renklerdeki ışıkları yönlendirmek için ne kadar iyi çalıştığına şaşırdık” dedi. Ayrıca teknolojinin, pencerelerden ne kadar ışık ve ısı iletildiğini kontrol etmek için mimaride’de kullanılabileceğini belirtti.

Araştırma makalesi ACS Photonics’te, ortak yazarlar olan Kevin Le, Andrew Thomson, Maureen Brauers, Tom White ve Kylie Catchpole ile birlikte yayınlandı.

Makaleye Ulaşmak İçin : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.6b01007

 

Silikon Güneş Pillerinin Verimliliği Yüzde 26’yı Geçti

Silikon Güneş Pillerinin Verimliliği Yüzde 26’yı Geçti. Kaneka Corporation’da çalışan bir araştırma ekibi, bir önceki rekor seviyesine göre yüzde 0,7 artışla yüzde 26,3 olan verimli bir hücre üretmek suretiyle silikon tabanlı güneş pil verimliliği rekorunu kırdı. Nature Energy dergisinde yayınlanan makalesinde ekip, verimliliği artırmak için kullandıkları teknikleri ve teorik sınır olan yüzde 29,1’e ulaşmaya devam etme planlarını anlatıyor.

Çoğu bilim adamı, küresel ısınma karşısında elektrik üretmek daha temiz bir alternatif bulmak için dünya çapında araştırmalarına devam ediyor.

Elbette, bir olasılık enerjiyi güneşten sağlamak için, çoğunlukla güneş pillerini kullanmaktır. Ne yazık ki, endüstri standardı olan silisyum esaslı güneş pilleri, onları yapmada nispeten yüksek maliyet nedeniyle hala kömürle rekabet edemiyor. Mühendislerin bu sorunun üstesinden gelmek için umut verdikleri tek tek güneş pillerinin daha fazla enerji üretmesini sağlamak, diğer bir deyişle verimliliklerini arttırmak. Kaneka ekibi bu yeni çabayla üretim sürecinin çeşitli bölümlerini iyileştirmenin bir yolunu buldu.

Araştırmacılar çalışmalara standart hücrelere göre daha inceltilmiş kristalin bir silikon diskle (165 mikrometre) başlamışlardı. Işık yansımasını en aza indirmek için daha sonra yüzey kazınmıştır. Sonra, yük taşıyıcılarının kaybını azaltmak için her iki taraf amorf silikon kaplandı. Verimlilik, şirketin tescilli heterojinasyon teknolojisi ve birbirine eklenmiş elektrotlar kullanılarak daha da geliştirildi. Ekip ayrıca elektron ızgarasını hücrenin önünden arkaya doğru taşıdı ve optikteki kayıpları en aza indirirken hücreye girmek için artan miktarda güneş ışığına izin verdi.

Yeni kayıt, Freiburg’daki Güneş Enerjisi Sistemleri için Fraunhofer Enstitüsü tarafından ekibin iddialarını kanıtlamak ve doğrulamak için ölçüldü. Bununla birlikte, araştırmacılar henüz kendi tekniklerinin endüstriyel işleme nasıl taşınabileceğini belirlememişlerdir. Bu nedenle tüketicilere daha verimli ürünler satıp satılmayacağı veya ne zaman sonuçlanacağı henüz belli değil. Ekip ayrıca, verimliliği daha da artırmaya yönelik çabaları sürdürmek için niyetlerini de açıkladı.

Kaynak : techxplore

Araştırmacılar Yeni Tür Güneş Pili Tasarladı

Araştırmacılar Yeni Tür Güneş Pili Tasarladı. Disiplinlerarası bir bilim adamları ekibi yeni bir güneş pili türü tasarladı.
Bu teknoloji, mineral perovskite‘den yapılmış bir katı hal hücresine dayanır. Araştırmacılar hem elektron uyarımını hem de kristal kafes titreşimini birleştiren belirli bir perovskite-polaron uyarım özelliğinden faydalanmaktadırlar.

Max Planck Biyofizik Kimya Enstitüsü’nden Dirk Raiser, “Konvansiyonel güneş pillerinde, elektronlar ve kafes titreşimleri arasındaki etkileşim, istenmeyen kayıplara yol açarak önemli sorunlara neden olabilir, Perovskite güneş pilindeki polaron uyarımları belirli çalışma sıcaklıklarında fraktal bir yapı ile oluşturulabilir ve belirgin bir fotovoltaik etki meydana gelmesi için yeterince uzun süre dayanabilir “dedi.

Geleneksel güneş pilleri, elektronları yarı iletken malzemedeki atomlardan kopardığında çalışır, sonra elektrik üreten bir devre etrafında akar. Perovskite hücre yöntemi kızılötesi radyasyonu elektrik enerjisine dönüştürdüğü için farklıdır.

Bununla birlikte, şimdiye kadar yapılan deneyler, sıfırın altında kontrol edilen sıcaklıklarda başarılı olmuştur. Max Planck Enstitüsü’nden Profesör Simone Techert, şunları söyledi: “Ölçümler, etkinin ilkesini göstermek için dikkatle karakterize edilen bir referans materyalde yapılmıştır. Bu amaçla, düşük geçiş sıcaklığı kabul edildi.”

Bu yöntemin başarılması için perovskite güneş pilleri -35 ° C’ye soğutulmalıydı.

Araştırmacılar, daha yüksek sıcaklıklarda verimli çalışabilmesi için kristalleri değiştirme ve optimize etme yollarını araştırıyor. Başarılı olursa, gelecekteki güneş pilleri veya fotokimyasal enerji kaynakları, bol miktarda tedarik şansı olan perovskit oksit bileşikleri kullanılarak yapılabilir.

Göttingen Üniversitesi Araştırma Direktörü Christian Joss şunları söyledi: “Yüksek verimli ve basit bir şekilde elde edilmiş katı hal güneş pillerinin geliştirilmesi, enerji arzımızın geleceğini garantilemek için hala dünyanın çeşitli yerlerindeki ekiplerin üzerinde çalıştığı bilimsel bir sorundur. Malzemeyi ve mevcut güneş pillerinin tasarımını optimize etmenin yanı sıra, çalışmalar ışıkla indüklenen şarj taşınması ve elektrik enerjisine dönüştürülmesinin yeni, temel mekanizmalarını keşfetmeyi de içerir.

Araştırma Advanced Energy Materials’da yayınlandı.

Kaynak : labnews

Metalik Tutkal Lehim ve Kaynağın Yerini Alabilir

Metalik Tutkal Lehim ve Kaynağın Yerini Alabilir. Nanoteknoloji uzmanları cama ve metale metal bağlayan yeni bir tür bir tutkal geliştirdiklerini duyurdular. Hanchen Huang ve iki doktora öğrencisi “MesoGlue” adını verdikleri yapıştırıcı daha fazla şey yapıştırmanın gereği olduğunu düşünerek yola çıkmışlar.

Huang ve ekibi artık bilgisayarımızdaki işlemcilerin oluşturulması için oda sıcaklığında kaynak,lehim ve ısı ya gerek duymadan gerekli mühürlemeleri yapabileceğiz diyor.

İleri Malzeme ve Süreçler Mühendisi, Huang ve doktora öğrencisi Paul Elliott ve meslaktaşları, Ocak ayında yayımlanan makalede tutkalın geliştirilmesi sürecini açıkladılar.

‘Metal’ ve ‘Tutkal’ çoğu insan için tanıdık terimlerdir, ancak bunların kombinasyonuna ek olarak çok küçük metal çekirdekli nanoçubuklarda kullanıldı. Eşsiz özellikleri ile üzerinde elemental indiyum ile kaplanmış olan küçük çubuklar ve diğer yandan Galium ile yeni tür yapıştırıcılar elde edildi. İndiyum ve galyum birbirine dokundukları anda, bir sıvı yüzey oluşturuyor. İndiyum kaplı metal çubukların ucundan akan sıvı ise katı malzemenin içine direk enjekte edilebiliyor.

Standart polimer tutkallar yüksek sıcaklıklara veya yüksek basınçta işlev değil,ancak metalik tutkal bunların hepsinde etkilidir. Standart tutkal ısı ve veya elektriği iletmez ancak metalik tutkal bunları sağlar. Ayrıca, standart yapıştırıcı hava veya gaz kaçağına çok dayanıklı değildir, metalik tutkal bunlarda da etkilidir.

Cihazlar MesoGlue ile yüzeye montaj edilirken lehim kullanmadan baskılı devre kartına takılabilir. Bu önemli bir avantaj sunar.

  • Bileşenlerde ısı hasarı riski yoktur
  • Lehim sürecinin karmaşıklığı ortadan kalkar
  • Bileşenleri sadece takmak için bastırılır

Teknolojinin bazı uygulamalar nelerdir?
Metalik tutkal elektronik sektöründe birden çok uygulaması vardır. Bir ısı iletkeni ve bir elektrik iletkeni olarak. Belirli ürünler güneş pilleri dahil, bilgisayarlar ve mobil cihazlar için bağlantı parçalarının birleştirilmesinde kullanılabilir.

Metalik Tutkal Lehim ve Kaynağın Yerini Alabilir

Kaynak : sciencedaily