Nanografi çalışanlarıyla geliştirilen bu malzeme, içinde bulunan mikron boyutlu gümüş parçacıkları sayesinde yüzeyde ince iletken hatlar oluşturarak elektriğin verimli şekilde toplanmasını sağlıyor.
Macun kıvamındaki bu iletken malzeme, elek baskı yöntemiyle yüzeye uygulanıyor. İnce bir kalıp üzerinden yalnızca belirlenen hatlara aktarılan gümüş pasta, güneş hücresinin üzerinde gözle görülmeyen, mikron seviyesinde iletken çizgiler oluşturuyor. Bu çizgiler, hücre içinde dağınık halde oluşan elektriği tek bir hatta toplayarak panelin performansını artırıyor.
Güneş panellerinde yalnızca ışığı elektriğe dönüştürmek değil, oluşan bu elektriği kayıpsız şekilde toplamak da büyük önem taşıyor. Gümüş pasta, bu aşamada devreye girerek enerjinin düzenli ve verimli şekilde aktarılmasını sağlıyor. Çünkü güneş hücreleri, üzerine ışık düştüğünde elektron adı verilen parçacıkları harekete geçirerek elektrik üretiyor. Ancak bu enerji hücre içinde dağınık halde oluşuyor. Gümüş pasta sayesinde oluşturulan ince iletim hatları, bu enerjiyi toplayarak kullanılabilir hale getiriyor.
Gümüş pasta, içinde bulunan yüksek iletkenliğe sahip mikron seviyesindeki gümüş parçacıkları sayesinde bu yolların oluşturulmasını sağlıyor.. Gümüş, doğada elektriği en iyi ileten metallerden biri olduğu için tercih ediliyor. Bu iletim hatlarının kalınlığı, düzeni ve yüzeydeki dağılımı, panelin verimini doğrudan etkiliyor. Yani ne kadar iyi tasarlanmış bir iletim ağı varsa, o kadar az enerji kaybı yaşanıyır ve panel daha yüksek performansla çalışıyor.
Gümüş pastanın üretim süreci
Ürünün geliştirilme sürecinde, gümüş cevheri önce granül formda temin ediliyor, ardından öğütme ve mikronize etme gibi fiziksel işlemlerle çok küçük parçacıklara ayrılıyor. Daha sonra bu parçacıklar, yüzey temizleme, saflaştırma ve oksit tabakasını giderme gibi kimyasal işlemlerden geçirilerek yüksek iletkenliğe uygun hale getiriliyor.
Bu işlemler sonucunda elde edilen gümüş, mikro toz haline getirilerek pasta üretiminde kullanılıyor. Bu aşamada parçacık boyutunun kontrol edilmesi büyük önem taşıyor çünkü parçacık ne kadar küçük ve homojen olursa, oluşturulan iletken hatlar da o kadar verimli oluyor.
Gümüş tozu, reçine bazlı bağlayıcılar ve organik çözücüler gibi özel maddelerle karıştırılarak macun kıvamında bir “pasta” haline getiriliyor. Bu karışımın ne kadar akışkan olduğu, yüzeye ne kadar iyi tutunduğu ve kuruduktan sonra elektriği ne kadar iyi ilettiği, malzemenin ne kadar iyi çalışacağını belirliyor. Uygulama sonrasında yaklaşık 600 ila 900 derece arasında değişen ısıl işlem uygulanarak bu hatlar sabitleniyor ve yüksek iletkenlik sağlayan kalıcı bir devre yapısı elde ediliyor.
Sadece güneş panellerinde kullanılmıyor
Gümüş pasta yalnızca güneş panellerinde değil; otomotiv elektroniği, beyaz eşya devreleri, sensör teknolojileri ve giyilebilir cihazlar gibi birçok alanda da kullanılıyor. Ancak bu sektörlerde kullanım genellikle gram seviyesindeyken, güneş paneli üretiminde seri üretim nedeniyle toplam tüketim tonlara kadar çıkabiliyor.
Küresel pazarda özellikle Çin’in güçlü olduğu bu alanda, Türkiye’nin yerli üretimle hem dışa bağımlılığı azaltmayı hem de dünya pazarında rekabet eden ülkeler arasına girmeyi hedefliyor.
Geliştirilen ürün sadece laboratuvarda değil, doğrudan üretim ortamında da test edilerek kullanıma hazır hale getirildi. Testlerin tamamlanmasının ardından üreticilere teslimatlar başlarken, yurt dışına satış için de çalışmalar sürüyor.
Kaynak: Anadolu Ajansı