Akademik Veri Yönetim Sistemi
Arifioğlu T. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2012 - 2014
Güneş enerjisi bir yenilenebilir enerjidir ve güneşten direk ya da dolaylı olarak elde edilen ve sürdürülebilirliği olan enerji olarak tanımlanabilir ve son yıllarda üzerinde oldukça çok çalışmalar yapılmaktadır. Bu araştırma projesiyle yenilenebilir ve sürdürülebilirliği olan güneş enerjisini kullanarak etkinliği yükseltilmiş boya duyarlı güneş pilleri (BDGP) üzerine kuantum kimyasal hesaplamalı bir çalışma yapılmıştır. Çalışmanın amacı güneş pillerinin etkinliğinin artırılmasıdır. Bir güneş pilinin performansı verimi ile ölçülebilir. Verimi belirleyen en önemli parametre alınan enerjinin yüzde kaçının kullanılabilir elektriğe dönüştürüldüğüdür. Ancak bir güneş pilinde belli dalga boylarındaki ışık elektriğe dönüştürülebilir, geri kalan büyük miktar ışık pili oluşturan madde tarafından ya emilmekte ya da yansıtılmaktadır. Bundan dolayı günümüzde tipik bir güneş pilinin verimi en fazla %13 civarındadır. Düşük verim daha geniş alan ihtiyacı, dolayısı ile daha yüksek maliyet demektir. O yüzden de günümüzdeki tüm çalışmalar güneş pillerinin verimini arttırmak için yapılmaktadır. Boya duyarlı güneş pillerinin verimliliğini etkileyen en önemli etkenlerden biri boyanın yarı iletken yüzey üzerinde yığılmasıdır. Yığılan boya molekülleri elektron iletimini engeller ve verimin düşmesine sebep olur. Bu çalışmada boyanın yüzeye yığılması ortama tutundurulan CdSe nanoparçacıklarla engellenmiştir. Böylece boya moleküllerinin düzenli olarak yüzeye adsorpsiyon yapması sağlanmıştır. Boyanın yüzeye düzgün adsorpsiyonuyla elektron akışı artar ve aynı zamanda nanoparçacık da yarı iletken yüzeye elektron aktararak boya duyarlı güneş pillerinin verimlerini artırmıştır. Bu çalışmada nanoparçacık olarak CdSe, boya molekülü olarak ise rutenyum polipiridil komplekslerinden cis-[Ru(4,4’-COOH-2,2’-bpy)2(NCS)2] (N3) ve metal içermeyen organik D149 indolin boyası kullanılmıştır. Düşük maliyet ve yüksek performansı ile ZnO yüzey olarak seçilmiştir. Nanoparçacıklı boya duyarlı güneş pilleri çok yakın gelecekte fotovoltaik alanda endüstriyel ve teknolojik olarak en üst seviyelere yükselecektir.