Kayseri’de Abdullah Gül Üniversitesi’nde araştırmacı olan Profesör Dooyoung Hah, eşsiz yarım küre şekline sahip yeni bir cins organik güneş pili geliştirdi. Geleneksel silikon bazlı güneş pilleri onlarca yıldır süren gelişmeler ve iyileştirmeler sayesinde yıllardır hizmet veriyor. Lakin farklı tipte güneş pilleri üzerinde de çalışmalar sürdürülüyor. Onlardan biri de, organik fotovoltaik (OPV) hücreler.
OPV hücreler, plastik ve boyalar üzere günlük karbon bazlı gereçlerden yapılıyor. Potansiyel olarak daha düşük üretim maliyetine sahip bu hücreler hafif ve esnek yapılarıyla gelecekte çok çeşitli alanlarda kendine yer edinebilir.
Çalışmada, Profesör Hah, bir yarım küre kabuğa sahip güneş pili ile ışığın etkileşimini anlamak için üç boyutlu sonlu elemanlar tahlili (FEA) ismi verilen bir hesaplama tekniğini kullandı. Bu teknik, yapıları daha küçük, yönetilebilir kesimlere bölüyor ve akabinde çeşitli şartlar altında tüm yapının davranışını simüle ederek tahlil ediyor.
Küresel yapısı sayesinde farklı açılardan ışığı alabiliyor
Çapraz elektrik (TE) polarize ışık altında FEA tahliline tabi tutulduğunda yarım küre formundaki hücre, ışık emiliminde %66 oranında artış gösterdi ve Profesör Hah’ın teorisini doğruladı. Daha küçük de olsa emsal bir artış, çapraz manyetik (TM) polarize ışığa maruz bırakıldığında gözlemlendi ve %36 oranında artış gerçekleşti. Organik güneş pillerinin verimliliğindeki bu radikal artış, gelecekte güneş gücünde ihtilal yaratma potansiyeli taşıyor.
Emilimdeki artışın ötesinde, yarım küre halindeki kabuk yapısı, TE ve TM polarizasyonları için sırasıyla 81 ve 82 derecelik açıyla çok geniş kapsama alanına ulaşarak giyilebilir elektronikler üzere uygulamalarda potansiyel kullanım alanı yaratıyor. Profesör Hah geliştirdikleri hücrelerle ilgili, “Işık emiliminin arttılması ve her taraftan ışığı alabilmesiyle, yarım küre biçimindeki kabuk katmanlar, biyomedikal cihazlar üzere organik güneş pillerinin çeşitli uygulama alanlarının yanı sıra enerji üreten pencereler ve seralar, objelerin interneti gibi uygulamalarda kendine yer bulma potansiyeli taşıyor” kelamlarını sarfetti.
Çalışma, Journal of Photonics for Energy dergisinde yayınlandı.
