Bor (B), güneş enerjisi cihazları veya hücreleri için kullanılan malzemelerde katkı maddesi olarak görev yapan bir maddedir . Üretim süreci boyunca silikonla reaksiyona girdiği için, güneş panellerinde borun bulunması çok önemlidir. Daha sonra atomik yapısını değiştirerek elektrik üretir. Bu süreçte üretilen fazla elektronların hareketiyle elektrik üretilir.
Bor nasıl kullanılır?
Araştırmalara göre, silikon bazlı yarı iletkenlere sadece %1 oranında bor eklenmesi durumunda, bu malzemeler eskisine kıyasla %10 daha fazla ışık emebiliyor . Bu da, güneş ışığının daha az olduğu loş alanlarda veya bulutlu günlerde daha iyi performans gösterdikleri anlamına geliyor.
Bor (B), güneş enerjisi santrallerinde güneş enerjisinin optimum kullanımına yardımcı olur. Güneş enerjisi santrallerine yakın göl ve okyanuslarda yaşayan algler ve plankton gibi organik maddelerin tahribatını azalttığı için bor, çevre açısından da faydalıdır. Çevresel biyolojik ürünler olarak bu organik maddeler, atmosfere salınmadan önce ısıyı emebilen bor tarafından korunabilir.
Güneş panellerinde bor dopingi nedir?
Güneş pillerindeki olası uygulamaları nedeniyle, silisyumda bor katkılaması son yıllarda giderek artan bir ilgi görmektedir. Bir p+ katmanı oluşturmak için, silisyum veya galyum arsenit gibi bir yarı iletken malzemenin p-tipi bölgesine katkılanır. Bor ilavesiyle yarı iletken malzemenin bant aralığı sığlaştırılır , bu da cihazın direncini düşürür. Sonuç olarak, cihazın akım akışı artar.
Derin bir donör seviyesi oluşturmak için, n tipi bölgelere bor (B) da eklenebilir. Bu seviyede, yakalanan elektronlar negatif yüklü iyonlara dönüşür. Bu negatif yükler, cihazın diğer bileşenlerinden delikler çekerek rekombinasyon kayıplarını en aza indirir.
Son yıllarda yenilenebilir enerji kaynaklarının fiyatı hızla düşüyor. Rüzgar ve güneş enerjisinin artık fosil yakıtlarla rekabet edebilir hale gelmesinden hem çevre hem de cüzdanlarımız büyük ölçüde fayda görüyor. Ancak güneş pilleri konusunda hala yapılacak çok iş var. Boron bazlı piller, bu alanda ilerleme kaydeden bir pil türüdür.
Ayrıca Oku: İngiliz Isı Birimi Nedir?
Bor güneş hücrelerini nasıl etkiler?
Bor ile çalışan güneş pilleri, silikondan yapılanlara göre daha yüksek dönüşüm verimliliğine sahiptir . Bunun nedeni, geleneksel fotovoltaik malzemelere (silikon) kıyasla loş ışığı daha verimli bir şekilde emebilmeleridir.
Boron, rezonans titreşimleri yoluyla atomlar arasında elektron transferi yapabildiği için silisyuma göre üstün bir foton emicidir. Ek olarak, bor bazlı güneş pilleri, geleneksel silisyum bazlı güneş panellerine göre daha yüksek dönüşüm oranına sahip olup, daha verimlidir.
Bir güneş hücresinin verimliliğini artırmanın ilk adımı malzemelerini geliştirmektir. Geniş bant aralıklı yarı iletkenler en iyi yarı iletkenlerdir. Çok fazla ışığı elektronlara dönüştürme kapasitesine sahiptirler.
Malzemenin bant aralığı değiştirilerek güneş pillerinin verimliliği artırılabilir. Dahası, en yüksek verimliliğe sahip silikon güneş pilleri %40'a kadar ulaşabilmektedir . Tek kristalli silikon malzemelerin kullanımı, bu pillerin daha düşük maliyetle üretilmesini mümkün kılmaktadır.
