Gorsel Telif: A. Asadpoor Darvish, McCamey Lab
Gorsel: Yazının devamında acıklanacak olan eksitonların (exciton) oluşumu ve bozunumlarını gosteren manyetik alan verisi. Buradaki eksitonlar tekli (singlet) fizyon ile uretildi.
Columbia University araştırmacıları, guneş hucrelerinin veya guneş pillerinin verimliliğini artıracak tekli fizyondan daha fazla guc elde etmenin bir yolunu geliştirmeyi başardı. Yeni jenerasyon elektrikli cihazların, guneş enerjisi santrallerinin ve batarya teknolojisinin gelişimine katkıda bulunacak bu gelişme Nature Chemistry‘de yayımlandı.
Araştırma ekibi, tekli fizyon olarak bilinen surecte organik molekullerin belirli bir dizaynının her foton atımında iki eksiton uretebilecek şekilde detaylandırılabileceğini tespit etti. Bu koşullar altında eksitonlar, inorganik karşılığında olduğundan cok daha hızlı oluşabiliyor ve daha uzun sure hayatta kalıyor. Boylelikle, guneş hucresi tarafından absorbe edilen foton başına uretilen elektrik miktarı artıyor.
Singlet fizyon materyalleri icin yeni bir dizayn kuralı geliştirdiklerini belirten araştırmanın başyazarı Dr. Luis Campos, bu sayede bugune kadar yapılmış olan en verimli ve teknolojik acıdan kullanışlı intramolekuler tekli fizyon materyalini urettiklerini one surdu.
Gunumuzde uretilmiş veya kullanılmakta olan tum modern guneş panelleri bilindik bir prensip ile calışmaktadır: Bir foton atımı bir eksiton oluşturur ve bu eksiton elektrik akımına donuşturulur. Tum bu surece de tekli (singlet) fizyon adı verilir. Bu guneş hucreleri yeni jenerasyon cihazlar icin de temel oluşturuyor.
Henuz bebek adımlarını atmaya başlayan yeni jenerasyon teknolojisindeki en buyuk sorun materyaller ile uretilen iki eksitonun nanosaniyeler olceğinde hayatta kalması! nedeni ile toplanıp elektriğe donuşturulmesi engeliydi.
Mevcut araştırmada ise Campos ve araştırma ekibi, hızlı bicimde, gorece cok daha uzun omurlu eksiton uretebilecek organik molekuller dizayn ederek gelecek guneş enerjisi panelleri ve guneş pilleri teknolojisinde kullanılabilecek bir gelişmeye imza atmayı başardı. Bu eksitonların kimyasal reaksiyonları başlatabilme yeteneklerinden dolayı kimya sanayiinde fotokatalitik sureclerde ve hatta sensor ve goruntuleme teknolojilerinde de kullanılabileceği belirtildi.
İntramolekuler singlet fizyonu araştırmayı yuruten ekip ve dunya genelinde başka araştrmacılar tarafından uygulanmış ancak uretilen eksitonlar ya cok yavaş bicimde oluşmuş ya da cok kısa omurlu olduğu icin kullanım verimliliği gostermemişti.
Mevcut araştırmada ilk kez tekli fizyon ile cok uzun sure yaşayabilen iki eksitonun uretilmesi sağlandı. Yine bir sonraki adım olarak bu eksitonların molekuller ile temasa gectiğinde nasıl bir davranış sergilediği ve cihaz teknolojilerinde bunun ne gibi uygulama alanlarının olabileceğine dair araştırmalar icin yeni kapılar actığını soylemek yanlış olmaz.
Araştırma ekibinin dizayn stratejisi bilimsel araştırmaların ve teknolojinin birbirinden farklı ve şu an henuz fark edemediğimiz bircok alanında oldukca kullanışlı ve verimli bir teknik olarak kullanılabilecek gibi gorunuyor.
bilimfili
__________________