Boya Duyarlı Güneş Panellerinin Ticarileşmesi İçin Karalı, Bor İçerikli İyonik Sıvı Tabanlı Elektrolit Üretimi
Hazırlayan: Hilal Esen, İbrahim Onur Susin, Nazlı Çağlar, Onur Yaşgüçlükol, Cengiz Doğru
Arıteks Boyacılık Tic. Ve San. A.Ş. Hacı Şeramet 4. Sokak,
59850 Yulaflı Çorlu-Tekirdağ
Proje Özeti:
Güneş enerjisi bitip tükenmeyecek temiz ve yenilenebilir enerji kaynağıdır. Her yıl güneşten
dünyaya 3*10 24 J enerji ulaşmaktadır. Boya duyarlı güneş pilleri güneşten gelen ışığı
elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Endüstriyel ve bilimsel anlamda konu üzerine
çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Boya duyarlı güneş pillerinin en önemli avantajı
dağılmış ışık koşulları ve direkt gün ışığı altında güneş ışınlarını elektrik enerjisine
dönüştürebilmesidir. Ayrıca geleneksel katı hal silikon güneş pilleri ile kıyaslandığında
daha az maliyetlidir.
Bir güneş pili boya absorplanmış TiO2 kaplı malze
ile karşısındaki platin kaplı malzemenin ara
yüzeyinde bulunan elektrolitten oluşmaktadır.
Güneş pillerinin verimlerinin arttırılmasına
yönelik pilin çeşitli bileşenleri üzerinde
çalışmalar yapılmaktadır. Fakat boya duyarlı
güneş pilinin ticarileşmesi adına en büyük
problem stabilitesinin sağlanamamasıdır. Bu
çalışmada güneş pillerinin kararlılıklarını
arttırmak ve uzun ömürlü olmalarını sağlamak
amacı ile iyonik sıvı tabanlı elektrolitin
geliştirilmesi planlanmaktadır.
Yüksek buhar basıncına sahip uçucu organik
elektrolitlerin güneş pilleri içerisinde kapsüllenmesi seri üretim için en büyük sorundur.
Pilin üretimi esnasında kapsüllenen uçucu elektrolit kimyasal ve termal bozunmaya
uğramakla birlikte elektrolitin miktarı zamanla azalmakta bir müddet sonra tamamen
yok olmaktadır. İyonik sıvılar ihmal edilebilir buhar basınçları ve yüksek iletkenlikleri
nedeniyle uçucu organik
solventlerin yerini alabilecek en
önemli adaylardır. Fakat organik
elektrolitler yerine kullanılan iyonik
sıvıların yüksek viskozitelere sahip
olmaları pil içerisinde yeterli hızda
dönüşümü gerçekleştirememelerine
neden olmakta ve pilin verimlerini
düşürmektedir. Bu çalışmada,
yüksek kimyasal ve termodinamik
kararlılık gösteren, düşük vizkoziteye
sahip bor içerikli, iyonik sıvı tabanlı
elektrolitin geliştirilmesi hedeflenmektedir.
Ar-Ge Laboratuarlarımız organik elektrolit esaslı boya duyarlı
güneş pilleri üzerine çalışmaktadır. Geliştirilen DSSC’ler üzerine
yapılan testler pillerin ömürlerinin kısa olduğunu göstermektedir.
Bu sonuçlar DSSC’lerin ticarileşmesine imkan vermemektedir. Ar-
Ge İnce Film Kaplama Laboratuarlarımızca yürütülen 3110067 nolu
TÜBİTAK destekli DSSC projesi içerisinde karşılaşılan en büyük
sorunun bu çalışma ile giderilmesi planlanmaktadır.