Güneş Gözeleri Değişiyor mu?
Hem ucuz hem de çevre dostu kâğıtlar güneş pillerindeki plastiklerin yerini almaya aday.
Daha dayanıklı, daha ucuz ve daha esnek elektronik cihazlar üretebilmek için şeffaf ve esnek malzemeler üzerinde pek çok çalışma yapılıyor. Geliştirilen bu malzemelerin aranan özellikleri arasında kolay üretilebilir olmak ve biyolojik olarak parçalanabilmek de var. Aranan özelliklerin bir bölümünü karşılayan plastik malzemeler yaygın olarak kullanılıyor. Üzerinde çalışmaların büyük bir hızla devam ettiği cihazlar arasında güneş gözeleri de var.
Güneş gözelerinde ışığı iyi geçiren ve geçirdiği ışığın maddenin içinde iyi saçılmasını sağlayabilen malzemeler kullanılmalıdır. Bunun en yaygın örneklerinden biri de plastik malzemeler. Hem hafif hem esnek olan bu malzemeler avantajlı gibi görünseler de yüksek geçirgenlik ve geçirdiği ışığı madde içinde iyi saçabilme özelliklerini bir arada bulundurmuyor. Plastik malzemelerin ışık geçirgenliği %90 a ulaşsa da içeri giren ışığın saçılması çok çok düşük seviyelerde kalıyor (%1 civarında). Bir yandan bu plastiklerin özelliklerini iyileştirme çabalan sürerken, yakın zaman önce bu malzemelere alternatif olabilecek yeni malzemeler de geliştirilmeye başlandı. Bunlardan biri de kâğıtlar.
Kâğıt malzemeler ağaç liflerinden üretilir ve üretimleri kolaydır. Çevre dostu olan bu malzemelerin maliyeti de düşüktür.
Bu nedenle araştırmacılar kâğıt malzemeleri güneş gözelerinde kullanılabilecek iyi bir alternatif olarak değerlendiriyor. Ancak kullanımda olan kâğıtlardaki boşluklar mikro büyüklükte. Bu boşluklara bağlı olarak kâğıtların optik geçirgenliği bir hayli düşük. Bu problemi aşmanın yolu kâğıt malzemelerin gözenek yapısını mikro büyüklükten nano büyüklüğe indirmek Bu konuda yapılan çalışmalarda geliştirilen nanokâğıtlarda içeri giren ışık iyi saçılsa da bu kâğıtların optik geçirgenlikleri %80’nin altında kalıyor. Maryland Üniversitesi nden Prof. Liangbing Hu ve ekibi, kâğıt malzemelerin özelliklerini bir adım öteye taşıyarak güneş gözelerinde kullanılmalarını sağlayacak yeni bir çalışmaya imza attı. Nano Letters dergisinin Ocak sayısında yayımlanan bu çalışmada kimyasal maddeler kullanılarak mikro lifler arasındaki hidrojen bağları zayıflatılıyor, böylece kâğıdı oluşturan lifler daha iyi istifleniyor ve aradaki gözenekler küçülüyor. Yeni üretilen kâğıt bu sayede hem yüksek optik geçirgenliğe (%96) hem de ultra yüksek ışık saçma değerine sahip (%60) oluyor.
Üretilen nanokâğıtların güneş gözelerinde ne kadar kullanılabileceğini araştırmak amacıyla Nebraska-Lincoln Üniversitesinde (ABD) güneş gözelerinin uygulamaları ile ilgili çalışan Prof. Jinsong Huangh ile ortak bir çalışma da yapılıyor. Elde edilen verilere göre, bu nanokâğıtların kullanıldığı güneş gözelerinin % 10-20 civarında daha verimli olduğu da görülüyor.
Daha önce transistörlerdeki uygulamaları da incelenen nanokâğıtlar, güneş gözelerindeki uygulamalarda da umut vaat eden sonuçlar veriyor. Bütün bu sonuçları düşündüğümüzde geleceğin elektronik dünyasında kâğıt malzemelerin üstleneceği görevleri şimdiden merak ediyoruz.
