ELEKTRİK VE ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ


Yrd. Doç. Dr. Selçuk Yerci / TÜBİTAK

Proje Yürütücüsü: Yrd. Doç. Dr. Selçuk Yerci

Proje Başlığı: Fotonik üst-çevirimiyle silisyum güneş hücrelerinin veriminin arttırılması
Proje Süresi: 24 ay
Proje Başlangıcı: Ocak 2016 (?)

 

Dünyada kullanılan güneş panellerinin %90’ından fazlası silisyumdan (Si) üretilmiştir. Si’un elverişli olmasına rağmen tüm tek eklemli (tandem olmayan) güneş hücrelerinde olduğu gibi Si güneş hücrelerinde de iki temel enerji kaybı vardır. Bunlardan birincisi bant aralığından düşük enerjili fotonların soğurulamaması;  ikincisi, bant aralığından daha yüksek enerjiye sahip fotonların ürettiği elektron-deşik çiftlerinin enerjisinin bant aralığı seviyesindeki bir enerji değerine ısı yayarak (termalizasyon) düşmeleridir.
 
Güneş hücrelerinin temel kayıplarının azaltılması tayfın yeniden şekillendirilmesi ile gerçekleştirilebilir. Bu işlem, yüksek enerjili fotonların iki veya daha fazla daha düşük enerjili fotona dönüştürülmesi (alt-çevirim) veya enerjisi soğurucu malzeme bant aralığından küçük olduğu için soğrulamayacak olan iki veya daha fazla fotonun, enerjisi bant aralığından daha fazla olan bir fotona dönüştürülmesi (üst-çevirim) ile gerçekleşir.
 
Selçuk Yerci projenin amacını şu şekilde özetliyor: "Bu projede, üst çevrim yöntemi ile Si bant aralığından düşük enerjili fotonları yüksek enerjili fotonlara dönüştürerek çift taraflı Si güneş hücresinin verimini artırmayı hedefliyoruz. Proje ile iki tarafından da ışık alabilen Si güneş hücresi ülkemizde ilk defa üretilecektir. Daha sonra Si güneş hücresinin güneşin geliş yönüne göre arka tarafına üst-çevirim tabakaları üretilecektir. Son olarak bu üst çevirim tabakalarının üst çevirim verimleri fotonik yapılar sayesinde artırılacaktır."
 
Proje 1 doktora ve 2 yüksek lisans öğrencisi tarafından gerçekleştirilecektir. GÜNAM müdürü Prof. Dr. Raşit Turan, Çankaya Üniversitesi öğretim üyesi Doç. Dr. İpek Koçer Güler ve Washington Üniversitesi St. Louis kampusü öğretim üyesi ayni zamanda ODTÜ-EEMB mezunu (Y. Lisans 1995 ve Lisans 1992) Doç. Dr. Şahin Kaya Özdemir, projede Yrd. Doç. Dr. Selçuk Yerci ile birlikte çalışacaklardır.

Bu dönem, APP grubunda 2 lisans öğrencisi proje ile alakalı konularda STAR projesi yapmaktadır. Proje başlangıcından itibaren çalışmak üzere bir Y. lisans ve bir doktora öğrencisinin projeye dahil edilmesi için yüksek motivasyona sahip araştırmacı aramaktayız.