Türkiye-Çin CAS-TÜBİTAK Ortaklarıyla Güneş Hücresi Teknolojilerinde Yeni Nesil Arayüzler ve Esnek TANDEM Geliştirme

Uluslararası iş birliği kapsamında 2025 TÜBİTAK-CAS çağrısı doğrultusunda dört proje desteklenmeye değer görüldü. Bu projelerden ikisi, Ege Üniversitesi’nden bilim insanlarının koordinasyonu ve katkılarıyla hayata geçirilecek. Güneş Enerjisi Enstitüsü’nden Prof. Dr. Ceylan Zafer’in yürütücülüğünde hayata geçirilen Radyasyona Dayanıklı Esnek Perovskit/Organik Tandem Güneş Hücreleri için SAM-Mühendislikli Arayüzler çalışması, uzay ve havacılık uygulamaları için hafif ve dayanıklı çözümler hedefliyor. Ayrıca Enstitü Müdür Yardımcısı Doç. Dr. Burak Gültekin’in koordinasyonunda yürütülen Yenilikçi Arayüz Malzemeleri ile Perovskit/Organik Tandem Güneş Hücrelerinde Verimlilik ve Kararlılığın Artırılması projesi, Türkiye’deki ekosistemi güçlendirme amacı güdüyor.

Rektör Prof. Dr. Necdet Budak, bu başarının üniversitenin uluslararası görünürlüğünü pekiştirdiğini belirtirken, seçim sürecinde yer alan bilim insanlarını tebrik etti. “Üniversitemizin akademisyenleri uluslararası arenada kabul gören çalışmalara imza atıyorlar.” diye konuştu.

İlk proje, uzay ve havacılıkta kullanılabilecek yeni nesil esnek güneş hücreleri geliştirmeyi amaçlıyor. Yürütücü Zafer, katmanlar arasındaki enerji seviyelerini hassas biçimde ayarlayacak olan self-assembled monolayer (SAM) tabakalarının kilit rol oynadığını belirtiyor. Projedeki hedef, yüksek verime sahip ve radyasyona dayanıklı esnek tandem güneş hücrelerini, uzay koşullarını simüle eden testlerde kanıtlamak.

Zafer, projenin uluslararası boyutunu da vurgulayarak, molekül tasarımından esnek modüle kadar tüm aşamaların entegre bir yaklaşım içinde ele alınacağını ve bu sayede yerli kaynaklar ile dış mekân test altyapılarının bir araya getirileceğini ifade etti. Projeyle yalnızca uzay görevleri için değil, günlük yaşam’da kullanılan taşınabilir ve düşük ağırlıklı enerji çözümlerinde de fayda hedefleniyor.

Çalışmalar, SAM mühendisliğine dayanan arayüzlerin, verimlilik ve uzun dönem dayanıklılığın anahtarını oluşturacağını gösteriyor.

İkinci proje ise Türkiye ekosisteminin güçlendirilmesi amacıyla tasarlandı. Ege Üniversitesi’nden Gültekin ve Çanakkale OnSekiz Mart Üniversitesi’nden Koyuncu, EPIC-TSC adı altında yürütülen bu çalışma ile perovskit/organik tandem güneş hücrelerinde verimliliği ve kararlılığı artırmayı hedefliyor. Tasarım aşamasında geniş bant aralıklı perovskit alt hücresi ile dar bant aralıklı organik üst hücre arasındaki taşıyıcı kayıpları azaltılarak, ≥%20 güç dönüşüm verimi ve uzun süreli kararlılık elde edilmesi planlanıyor.

Proje, iki ana arayüz malzemesi ailesi geliştirmeyi amaçlıyor: p-tipi viologen türevli ara katmanlar ve I-to yüzeye kendiliğinden düzenlenen karbazol-tabanlı SAM polimerleri. Tasarımlar, DFT hesaplarıyla yönlendirilecek ve laboratuvar ölçeğinde üretim ile karakterizasyon süreçleriyle desteklenecek. Elde edilen malzemeler, geniş bantlı perovskit tek-eklem hücrelerinde ve devamında tandem yapıların performansında belirleyici olacak.

Burak Gültekin, projenin Türkiye ayağının Güneş Enerjisi Enstitüsü ile Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip tarafından yürütüleceğini belirtti. Çin Bilimler Akademisi Kimya Enstitüsü ise büyük ölçekli film üretimi ve nihai entegrasyon gibi konularda destek sağlayacak. Projeden elde edilecek çıktılar, uluslararası arenada etkili yayınlar, nitelikli insan kaynağı yetiştirme ve Türkiye’nin güneş enerjisi teknolojilerinde rekabet gücünün artması gibi somut faydalar sunacak.