Stanford Üniversitesi’nden araştırmacıların geliştirdiği,görünür ışığı bilinen en verimli şekilde soğuran nano malzeme güneş gözelerinin maliyetini düşürürken verimliliklerini arttırabilir.
Görünür ışığın bütün dalga boylarının daha düşük miktarda malzeme kullanılarak soğurulmasını sağlamak güneş enerjisinden elektrik elde edeilen süreçler için arzulanan bir gelişme.Güneş ışığının verimli bir şekilde kullanılabilmesi için ışığı soğuran tabakanın kalınlığının en az 10 nanometre olması gerekirken günümüzde kullanılan silisyum güneş gözelerinde ise bu tabakanın kalınlığı 100 mikrometreyi aşıyor.Bu yüzeylerin kalınlıklarının oranı bir saç teli ile kalın bir kitap arasındaki kadar.
Nano Letters dergisinde yayımlanan çalışmada araştırmacılar yüzeyi trilyonlarca altın parçacık tarafından ince bir film tabakası şeklinde kaplanmış plakalar üretti.Her bir altın nano parçacık 14 nm genişliğinde.Bu işlem sırasında kullanılan yöntem,parçacıkların yüzeye yekpare bir şekilde kaplamasına ve tabakanın kalınlığının atom seviyesinde kontrol edilebilmesine imkan veriyor.Bu yöntem daha önce de bilinmesine rağmen,ışığı en verimli şekilde soğurabilen plakaların üretimi için kullanılmıyordu.
600 nm dalga boyundaki kırmızı-turuncu ışığın %99’unu soğurabilen altın nano parçacıklarla kaplanmış bu plakalar daha önce ince film güneş gözelerinde kullanılan plakaların 1000’de biri inceliğinde ki bu bir rekor.araştırmacılardan Carl Hagglund,metal parçacıklarının tıpkı akort edildiğinde frekansı değişen bir gitar gibi,belli bir dalga boyunu soğuracak şekilde ayarlanabilmesini sağlayan bir rezonans frekansları olduğunu söylüyor.
Stanford Üniversitesi’ndeki araştırmacıların bir sonraki hedefi,güneş ışığından enerji elde edilmesinde bu yöntemin kullanılmasını sağlamak.Araştırmacılar bu amaçla kalay sülfür,çinko oksit,alüminyum oksit gibi malzemeler kullanarak farklı nano parçacıklardan oluşan kaplamalar üretti.Ancak bu kaplamaların hiç biri ışığı soğurmadı.Hagglund yarı iletken bir kaplama uygulanırsa ışığın metal parçacıklarından yarı iletken malzemeye aktarılabilmesinin kuramsal olarak mümkün olduğunu ve oluşan uzun ömürlü yük taşıyıcıların elektrik üretme sürecinde kullanılabileceğini söylüyor.
Güneş gözelerinde ya da güneş enerjisinden yakıt üretilen sistemlerde bu yöntem kullanılarak ışığın soğurulması sağlanırsa,kullanılan malzeme miktarını mümkün olan en düşük seviyeye indirmek mümkün olabilir.Yük taşıyıcıların birbirlerine çok yakın olmasına imkan veren bu tasarım,ayrıca güneş enerjisi sistemlerinde daha yüksek verimlere ulaşılmasını da sağlayabilir.
Alıntıdır.Kaynak:
Bilim ve Teknik,Aylık Popüler Bilim Dergisi,Yıl 46,Sayı 550,Sayfa 6,Teknoloji Haberleri
