2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (Sinema A Salonu: 2. Oturum 11:00 -11:30)
ENERJİ VE ENERJİ VERİMLİLİĞİ İÇİN CAM YÜZEYİNDE
IŞIĞIN YÖNETİLMESİ
Prof. Dr. Raşit Turan
Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi (GÜNAM) ve Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik
Üniversitesi, Dumlupınar Bulvarı No: 1, 06800, Ankara, Turkey
[email protected]
Prof. Dr. Raşit Turan B.Sc. ve M.Sc. derecelerini 1985 yılında ODTÜ
Fizik Bölümü’nde tamamladı. Aynı yıl Oslo Üniversitesi’nde Fisiksel
Elektronik alanında başladığı doktora eğitimini 1990 yılında
tamamladı. Isveç Linköking Üniversitesi’de doktora sonrası
araştırmalarda bulundu. 1991 yılında ODTÜ’ye öğretim üyesi olarak
döndü ve o tarihten itibaren bu görevini sürdürüyor. 1995 yılında
Kanada Toronto Üniversites’nde bir süreliğine misafir öğretim üyesi
olarak görev yaptı. Başlıca araştırma konusu yarıiletken malzeme ve
aygıtlar fiziği ve güneş gözesi teknolojileri olarak belirtilebilir.
Uluslararası dergilerde 130 ün üzerinde makalesi yayınlandı. Çeşitli
ulusal ve uluslararası proje yönetti ve yönetiyor. Bu projeler arasında
son yıllarda yürüttüğü ve tamamladığı AB 6.Çerçve projeleri
SEMINANO ve METU-CENTER projeleri ülkemizin AB Çerçeve
Programlarına katılımında büyük önem taşıdı. Prof. Turan, DPT
tarafından desteklenen ODTÜ Merkezi Laboratuvar projesinde çalıştı.
Daha sonra yine DPT tarafından desteklenen Güneş Enerjisi
Araştırma ve Uygulama Merkezi (GÜNAM) projesini yönetti. Merkezi
Laboratuvar ve GÜNAM, ODTÜ’de ulusal çapta hizmet veren
mükemmeliyet merkezleri haline geldi. Prof. Turan, halen Merkezi
Laboratuvar Yönetim Kurulu üyeliği ve GÜNAM müdürlüğü
görevlerini sürdürmektedir.
ÖZET
Güneş enerjisinden doğrudan elektrik üretimi için kullanılan fotovoltaik (PV)
teknolojilerin hemen tamamında cam önemli bir element olarak karşımıza çıkmaktadır.
Dünya PV piyasasında %90’ın üzerinde paya sahip kristal silisyum (c-Si) tabanlı
sistemlerde cam, hem koruyucu ve taşıyıcı bir rol oynamakta, hem de güneş ışığının
içinden geçtiği optik bir fonksiyona sahiptir. İnce film PV sistemlerinde ise, cam, güneş
hücresinin üzerine imal edildiği bir alttaş olarak daha kritik bir öneme sahiptir. Camın
fiziksel ve kimyasal özellikleri ince film güneş hücrelerinin performansını doğrudan
etkiler. Hemen tüm PV uygulamalarında camın geçirgenliğinin artırılması ve/veya
yansımayı azaltıcı katmanların kullanılması önemli verim artışına neden olur. Bu alanda
önemli başarılar elde edilmiş ve bazı teknolojik ürünler üretim hatlarında yerini almıştır.
Cam yüzeyinin şekillendirilmesi ya da plasmonic metal nanoparçacıklar kullanarak ışığın
daha iyi yönetilmesi ve bu yolla cama yeni fonksiyonlar kazandırılması son yıllarda
üzerine durulan konulardır. Cam yüzeyinin şekillendirilmesinin özgün bir yolu
Alüminyum yardımı ile aşındırma (AIT) yöntemidir. Bu yöntemde cam yüzeyi ince Al
metali ile kaplanır ve yüksek sıcaklıkta tavlanır. Böylece Al atomları SiO2 ile reaksiyona
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 1
2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (Sinema A Salonu: 2. Oturum 11:00 -11:30)
girer ve Al2O3 oluşturur. Daha sonra uygun kimyasal aşındırıcılar kullanılarak Al2O3
yüzeyden kaldırılır. Bu işlem sonunda geride nanometre boyutlarına sahip şekillerden
oluşan bir yüzey kalır. Bu tür bir yüzey, ışığın kontrollü biçimde saçtırılması ile
üzerindeki ince filmlerde daha uzun yol almasını sağlar. Benzeri bir etki, cam yüzeyi
metal nanoparçacıklarla kaplandığında da ulaşılabilir. Metal nanoparçacıklar, içindeki
serbest elektronların ışığın etkisi ile plasmonik salınım yapması sonucu belirli dalga
boylarında şiddetli saçtırma özelliği gösterir. Bu saçtırma nedeni ile yüzeyin geçirgenliği,
soğurma özellikleri ve ışığın yönü değişir. Bu değişimin yönetilmesi ile camın yüzeyinin
ve yüzeyde yer alan ince filmlerin optik ve elektronik özellikleri geliştirilebilir.
Cam yüzeyinin AIT yöntemi ile şekillendirilmesi ve metal nanoparçacıkların kontrollü
biçimde üretilmesi ve ince filmlere uygulanması konusunda ODTÜ GÜNAM da bir
süredir çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmalarda cam yüzeyinde ışık yönetimi
konusunda önemli bir yol alınmış ve bilgi birikimi oluşturulmuştur. Elde edilen
sonuçların bir özetini ve tartışmasını bu sunumda verilecektir.
Anahtar Sözcükler: Enerji, Fotovoltaik, Kaplama, İnce film
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 2
Download

Conference Full Paper template