Almanya Münih Teknik Üniversitesi ve Ludwig Maximillians Münih Üniversitesi’nden bilim insanları yeni bir proses sayesinde, çok ince ve sağlam gözenekli yarı iletkenler üretti. Küçük, hafif ve esnek güneş pilleri veya şarjlı pil performansının arttırılmasında kullanılan elektrot malzemeler için kullanılabilecek bu materyal oldukça umut vadeden bir materyal.
Münih Teknik Üniversitesi’nden İnorganik Kimya bölümü başkanı Prof. Thomas Fässler bu materyalin kristal kadar sert, çok ince ve gözenekli olduğunu belirtiyor. Ayrıca malzeme tüy kadar hafif.
Materyaldeki bu gözeneklere uygun organik polimerleri entegre ederek, bilim insanları hibrit materyaller yaratarak, elektriksel özellikleri işleyebilirler. Bu tasarım sadece alandan değil, ayrıca büyük arayüz yüzeylerinde de verimi arttırabilir.
“Bal peteğine sahip gözenekli bir iskelet düşünün. Bu duvarlar inorganik, yarı iletken germanyum içeriyor ve elektrik yüklerini taşıyabiliyor. Bal peteği duvarlar çok ince olduğundan, yükler kısa yollar boyunca akabiliyor,” diyor Fässler.
Sert germanyum elementini esnek ve gözenekli tabakaya uygulamak için, birkaç işlem yapmak gerekiyor. Geleneksel kimyasal aşındırma proseslerini atomik ölçekte uygulamak mümkün değil. Yeni prosedürle bu çözülebiliyor.
Fässler ekiple beraber çalışarak, istenilen yapıda ve çok hassas bir şekilde sentez metodolojisi geliştirdi. Hammadde germanyum atomlarıyla dizilerek 9 küme oluşturuyor. Bu kümeler elektrikle yüklenerek, çözündükleri sürece birbirlerini itiyorlar. Çözücü buharlaştığında ağlaşma oluyor.
500 °C’ye kadar ısıtıldıkta sonra kimyasal reaksiyona sokularak, germanyum klorür ekleniyor. Fosfor klorür gibi klorürler kullanılarak, germanyum yapılara kolayca eklenebiliyor. Bu sayede araştırmacılara nanomateryallerin özellikleri ayarlanarak, hedeflenen nanomateryaller üretilebiliyor.
Bu sayede ince ve esnek güneş pilleri yapılarak, telefonlarda ve mobil aletlerde kullanılabilir.
Kaynak : http://phys.org/news/2015-12-nanostructured-germanium-portable-photovoltaics-battery.html#jCp
Referans:
Zintl Clusters as Wet Chemical Precursors for Germanium Nanomorphologies with Tunable Composition; Manuel M. Bentlohner, Markus Waibel, Patrick Zeller, Kuhu Sarkar, Peter Müller-Buschbaum, Dina Fattakhova-Rohlfing, Thomas F. Fässler, Angewandte Chemie, DOI: 10.1002/ange.201508246
Read more at: http://phys.org/news/2015-12-nanostructured-germanium-portable-photovoltaics-battery.html#jCp
