Kuantum nokta güneş hücreleri, güneş enerjisinde yeni bir devrim

Güneş hücrelerine yenilikçi bir şekilde uygulanan bu “kuantum nokta” nanoparçacık teknolojisi, güneş enerjisini elektriğe dönüştürmede yeni bir dünya rekoru kırdı

Güneş enerjisi teknolojisi, 2020 yılında yenilenebilir enerjiye yatırım ve kurulum açısından bir kez daha güvenli bir seçenek olsa da, bu sektördeki yenilikler de geride kalmayacak. Güneş hücrelerinde kullanılan kuantum nokta teknolojisi, “kuantum noktaları” olarak bilinen bir tür nanoparçacık temel alınarak geliştirilmiş ve güneş enerjisini insan kullanımı için elektriğe dönüştürmede yeni bir dünya rekoru kırmıştır. Europa Press’in bir basın bülteninde bildirildiği üzere, kuantum nokta güneş hücreleri, standart bir güneş panelinde bulunanlar gibi sert yüzeylerde “esnek bir deri” gibi çalışmaktadır. Araştırmaya öncülük eden Queensland Üniversitesi (Avustralya) profesörü Lianzhou Wang’a göre, bu tür kuantum noktaları, fotovoltaik hücrelerin üretiminde şu anda kullanılan “sert ve pahalı” malzemelere kıyasla “esnek ve yazdırılabilir” niteliktedir. Wang ayrıca bu yeni malzemenin, “arabalara, uçaklara, evlere ve giyilebilir teknolojiye güç sağlamak için şeffaf bir kaplama” olarak kullanılması olasılığı da dahil olmak üzere çok çeşitli potansiyel uygulamalara kapı açabileceğini öngörüyor. Tüm bu harikalara ve faydalara rağmen, bu kuantum noktasıteknolojiYüzeyinin pürüzlü ve dengesiz olması gibi büyük bir zorlukla karşı karşıya kaldı. Bu durum, araştırma ekibinin önceki güneş ışığı-elektrik dönüşüm verimliliği rekorunu %25 oranında artırmasını engellemedi. Parlak renkli bir ölçekte kuantum noktaları, ışık yayma özelliklerini kanıtlıyor.

Kuantum noktaları, parlak renkli bir ölçekte, ışık saçan faydalarını gösteriyor[/caption]

Kuantum noktaları nedir?

Genel olarak, kuantum noktaları, iletkenlik bandı içindeki elektronların ve değerlik bandı boşluklarının (iletkenlik bandı elektron bağları ve değerlik bandı boşlukları çiftleri) üç uzamsal yönünde hareketin hapsolmasına olanak tanıyan mikroskobik bir yapı (nanoyapı) yarı iletkendir. Enerjiden biyomedikal alana kadar uzanan alanlarda halihazırda mevcut olan bu teknoloji (farklı hücreleri tespit etmek için kullanılır ve lüminesans özellikleri sayesinde mevcut kimyasal geliştiricilerin yerini alır), artık özelliklerinin güneş ışınlarını emmek için kullanıldığı güneş pilleri aracılığıyla fotovoltaiklerde de karşımıza çıkmaktadır. Özellikle, enerji seviyesine göre “ayarlanabilen” bant aralıkları (değerlik bandının en üstü ile iletkenlik bandının en altı arasındaki enerji farkı), onları farklı bant aralıklı malzemelerin bir araya gelerek güneş enerjisi toplama verimliliğini artırdığı çok eklemli güneş pili teknolojileri için cazip bir çözüm haline getirmektedir. Bu, silikon veya bakır selenit gibi artık yaygın olan malzemelerin izin vermediği bir şeydir. Aslında onları bu kadar özel kılan da bu. Daha fazlasını keşfetmek ister misiniz? İşte kuantum noktaları hakkında ilginç bir video: