Güneş Enerjisi ve SAM-Mühendislikli Arayüzler: Uzay ve Dünya İçin Esnek, Dayanıklı Güneş Hücreleri Projesi

Üniversitemiz ile TÜBİTAK ve Çin Bilimler Akademisi (CAS) 2025 ortak çağrısı kapsamında yürütülen uluslararası projelerden ikisi, Ege Üniversitesi kaynaklı olarak destek almaya hak kazandı. Bu projeler, özellikle Güneş Enerjisi Enstitüsü mensuplarının liderliğinde geliştirilirken, grup içinden farklı akademisyenler de ekiplerinde yer aldı.

Güneş Enerjisi Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Ceylan Zafer öncülüğündeki çalışma, esnek ve hafif tandemsel güneş hücrelerinde arayüz mühendisliğini ön planda tutarak, uzay ortamında kullanılabilirlik hedefli bir enerji çözümü sunmayı amaçlıyor. Ekip, arayüz malzemesi olarak self-assembled monolayer (SAM) katmanlarını kullanacak; bu katmanlar sayesinde enerji seviyeleri hassas biçimde ayarlanacak ve arayüz kusurları pasifleştirilerek taşıyıcı taşınımı iyileştirilecek.

Uzayda ve dünyada daha hafif, daha verimli ve daha dayanıklı enerji sistemleri tasarlamak için geliştirilecek esnek tandem güneş hücreleri, laboratuvar koşullarını uzay benzeri ortamlarda test etmek üzere hazırlanıyor. Çalışmada özellikle triazatruksene (TAT) tabanlı UV aktive olabilen SAM molekülleri kullanılarak katmanlar arası enerji zinciri dengeli biçimde hizalanacak ve malzeme yüzeyleri kusurlardan arındırılacak.

Projede yer alan uluslararası iş birliği Türkiye’nin malzeme ve arayüz mühendisliği birikimini, uzay test altyapıları ve gelişmiş cihaz entegrasyonlarıyla bir araya getirerek, tüm süreçleri kapsayan bir değerlendirme zinciri kuruyor. Bu yaklaşım, sadece bilimsel üretkenlik açısından değil, ülkenin uzay teknolojileri vizyonu için de önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.

İki ana hedef; uzay görevlerine uygun esnek güneş hücreleri geliştirmek ve böylece Dünya üzerinde de temiz enerji uygulamalarını desteklemek. Proje kapsamında SAM sentezi, yüzey fonksiyonelleştirme çalışmaları, perovskit ve organik alt hücrelerin optimizasyonu ve tandem mimarisinin uzay koşullarına uygun adaptasyonu ele alınacak. Ayrıca bu tasarım, enerji seviyelerinin uyumlu dengelenmesini sağlayarak verimliliği ve kararlılığı artırmayı amaçlıyor.

Türkiye ayağı için beklentiler ise geniş bant aralıklı perovskit formülasyonlarının geliştirilmesi, ince film kaplama süreçlerinin optimize edilmesi ve laboratuvar ölçekli cihazların test edilmesi yönünde. Bu süreçler, yalnızca uzay teknolojileri için değil, havacılık, insansız hava araçları ve taşınabilir elektronikler için de uygulanabilir yeni nesil enerji çözümlerinin kapısını aralayacak.

Proje, EPIC-TSC adıyla anılan ve TÜBİTAK ile CAS iş birliği kapsamında TRL 3–4 düzeyinde konumlanan uygulama odaklı temel araştırma niteliğine sahip olacaktır. Elde edilecek teknolojiler, geleceğin güneş enerjisi çözümlerinin ticarileştirilmesini hızlandıracak, uluslararası bilimsel yayınlar ve nitelikli insan kaynağı yetiştirilmesiyle ülke görünürlüğünü artıracaktır.