Guangdong Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, lignin içeren gümüş pastayla ürettikleri heteroeklem güneş hücresinde yüzde 25,96 dönüşüm verimi ölçtü. Çalışmada gümüşün yerine lignin kullanılmıyor; petrol kökenli epoksi reçinenin bir kısmı yenilenebilir biyokütleden elde edilen ligninle değiştiriliyor.
Lignin, gümüşün değil bağlayıcı reçinenin yerini alıyor
Araştırma ekibi, pastada kullanılan bisfenol F epoksi reçinenin yüzde 25’ini kimyasal olarak değiştirilmiş ligninle ikame etti. Gümüş ise elektrik akımını ileten bileşen olarak formülde kalmayı sürdürdü. Bu nedenle yöntemi gümüş içermeyen bir hücre ya da gümüş kullanımını dörtte bir azaltan bir uygulama olarak tanımlamak doğru değil.
Lignin doğrudan dolgu maddesi şeklinde eklenmedi. Önce ayrıştırılıp saflaştırılan malzeme, ardından kimyasal işleme tabi tutuldu. Böylece sertleşme ve çapraz bağ oluşumu sürecine katılması sağlandı. Araştırmacılara göre bu değişiklik, pastanın uygulanmasını ve elektrodun hücre yüzeyiyle temasını etkiliyor.
Çalışmanın özetinde en uygun formülasyon için temas direncinin yüzde 62,43 azaldığı belirtiliyor. Basılı iletken çizgilerin yükseklik-genişlik oranı da yükseldi. Ancak temas direncindeki bu düşüş, güneş hücresinin toplam veriminde aynı oranda artış olduğu anlamına gelmiyor; bunlar farklı ölçümler.
Verim farkı 0,95 yüzde puanı
Karşılaştırma hücresinde yüzde 25,01 verim ölçülürken lignin katkılı formülasyon yüzde 25,96’ya ulaştı. İki değer arasındaki fark 0,95 yüzde puanı. Sonucu verimde yüzde 25,96 artış olarak ifade etmek, yüzde ile yüzde puanı arasındaki ayrımı göz ardı eder.
Deneysel bir hücrede elde edilen bu değer, ticari bir güneş panelinin tüm çalışma koşullarındaki performansını doğrudan göstermiyor. Paneller birden fazla hücreyi, bağlantıları ve koruyucu malzemeleri bir araya getiriyor. Dolayısıyla laboratuvar ölçümünü piyasadaki bir panelin garanti edilen verimiyle eş tutmamak gerekiyor.
Üretim maliyetine ilişkin veri açıklanmadı
Çalışma, yenilenebilir kaynaklı bir bağlayıcı malzemeyle elektriksel performansın iyileştirilebileceğine işaret ediyor. Ancak araştırmada toplam üretim maliyetinin ne kadar düşeceğine veya ticari satış fiyatına ilişkin doğrulanmış bir sonuç sunulmuyor. Reçinenin bir bölümünün değiştirilmesi, tamamlanmış panelin maliyetindeki farkı tek başına hesaplamak için yeterli değil.
Çalışmanın somut sonucu, lignin katkılı gümüş pastayla hazırlanan deneysel heteroeklem güneş hücresinde ölçülen yüzde 25,96 verim. Gümüş iletken bileşen olarak korunurken pastanın bağlayıcısı değiştirildi; yöntemin seri üretim ve uzun süreli ürün performansına ilişkin değerlendirmeleri ise ayrıca ele alınmalı.
