Öğretim üyeleri Prof. Dr. Uğur Serincan, Doç. Dr. Mustafa Kulakcı ve Dr. Öğr. Üyesi Burcu Arpapay’ın, ESTÜ Nanoboyut Araştırma Laboratuvarında silisyum taban malzeme üzerine daha önce galyum arsenik (GaAs) kaplayıp ürettiği esnek ince film güneş hücresi, bu yıl Türk Patent ve Marka Kurumunca (TÜRKPATENT) tescillendi.
Serincan, Kulakcı ve Arpapay ile ekibi, ürettikleri güneş hücresinin verimliliğini artırıcı yeni bir katman üzerine yaptıkları çalışmaları da tamamladı.
TÜBİTAK 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında, uydu ve uzay alanındaki milli yatırımlara katkı sunması hedeflenen projede daha önce galyum arsenikle üretilen esnek ince film güneş hücresini galyum indiyum fosfat (GaInP) ile kaplayıp verimliğini yüzde 25’lere çıkardı.
Üniversitenin İleri Teknolojiler Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürü de olan Prof. Dr. Serincan, AA muhabirine, uydu ve uzay uygulamaları için yüksek verimli güneş hücrelerinin önemine değinerek, geliştirdikleri esnek ince güneş hücresinin ülke için önemli bir kazanç olduğunu söyledi.
Silisyum taban kullanılarak ürettikleri GaAs tabanlı güneş hücrelerinin devamı niteliğinde olan verimliliği artırıcı yeni bir katman üzerine yaptıkları çalışmaları tamamladıklarını anlatan Serincan, şöyle konuştu:
“Çalışmayı TÜBİTAK 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında yaptık ve sonuçlandırdık. Uydu ve uzay uygulamalarında hafiflik ve verimlilik çok önemli. Bunun dışında çalıştığınız ürün radyasyona da maruz kaldığında zarar görmemelidir. Bu anlamda, GaAs esnek güneş hücreleri ön plana çıkıyor. Muadillerine göre daha ucuz şekilde silisyum alttaş üzerinden GaAs tabanlı esnek güneş hücresi geliştirip, bunun patentini aldık. Tamamen yerli olarak geliştirdiğimiz esnek ince güneş hücresindeki verimliliği artırmak üzere ikinci bir katman olarak GaInP üzerine çalışmalarımızı tamamladık. Böylece güneş hücresinin verimliliğini artırmanın önünü açmış olduk. GaAs tabanlı güneş hücresine ek olarak GaInP katmanı ekleyeceğiz. Her ikisini bir araya getirdiğimizde güneş ışığının soğurulması artacak ve hücreden elde edilen verimliliği yukarıya taşıyacağız. Şimdilik yüzde 25 verimlilik oranına ulaşmayı öngörüyoruz.”
“Bundan sonraki hedefimiz eklem sayısını artırmak”
Serincan, bundan sonraki süreçte güneş ışınlarından elde edilen enerji verimliliğini artırmak için katman sayısını çoğaltarak yollarına devam edeceklerini bildirdi.
Doç. Dr. Kulakcı, Dr. Öğr. Üyesi Arpapay, doktora ve yüksek lisans öğrencileriyle birlikte çalışmaları yürüttüklerini aktaran Serincan, şunları kaydetti:
“Uydu ve uzay alanındaki milli yatırımlara katkı sunmayı hedefliyoruz. Maliyetin ucuzlatılması bizim için önemli. Güneş hücrelerinin üretilmesi için çeşitli alttaşlar kullanılabiliyor. Bizim uzmanlık alanımız da geleneksel üretimin yanında silisyum alttaş üzerinden süreçleri geliştirebilmemizdir. Dünyada bu süreç, GaAs tabanlı üretimle yürütülüyor. Bu taban, hem pahalı hem de satın alma süreçlerinde kısıtlamalar getirilebilir. Bu kısıtlara maruz kalmamak için silisyum tabanı kullandık. Bundan sonraki hedefimiz de eklem sayısını artırmak. Çünkü, verimliliği artırabilmek için güneş hücrelerindeki amaç ışığı mümkün olduğunca fazla soğurmaktır. Bu anlamda, biz şu an için, çoklu katman güneş hücrelerinin üretilmesinde kullanılan iki farklı katmanı yaptık. Bunun üçlü, dörtlü hatta beşli katmanı söz konusu. Seri üretime yönelik çalışma yapılması ülkemiz için önemli. Bunun için şirketlerle görüşülmesi gerekiyor. Yapılacak yatırımlarla ticari ürünlerin ortaya çıkması mümkün olabilecektir.”
