Ön Söz Toplumumuzdaki enerji gereksinimleri petrol, doğal gaz ve kömür üzerine kurulmuştur fakat bu fosil yakıtları sınırlı olduğundan ilerde bir gün bitecektir. Fosil yakıtlarının yanmasıyla karbondioksit üretilir ve karbondioksit konsantrasyonunun hızlı artışı küresel ısınmaya ve iklim değişikliklerine neden olur. Bu koşullar altında alternatif ve temiz bir enerji kaynağı olarak fotovoltaik (PV) güneş hücrelerine (güneş gözeleri) ilgi artmaktadır. Fotovoltaik güneş hücreleri, karbondioksit yaymaksızın güneş enerjisini direkt elektrik enerjisine dönüştürdüğü için temiz elektrik enerjisi sağlar. Güneş enerjisi sınırlı değildir ve tüm insanlık tarihi boyunca özgürce kullanılabilir. Kristal silisyum güneş hücreleri yoğun bir şekilde çalışılmaktadır ve yeryüzündeki uygulamalar için kullanılmaktadır. Bununla birlikte materyal maliyetinin yüksek olması ve üretim için fazla enerji gereksinimi PV güç üretiminin geniş ölçüde yaygınlaşmasını engellemektedir. Son yıllarda bulk silisyum güneş hücreleri yerine bileşik yarıiletkenler ve silisyum ince film tabanlı güneş hücrelerinin kullanılması aktif olarak çalışılmaktadır. Ancak güneş hücreleri, hâlen kamu elektrik üretimi ile rekabet edemeyecek kadar pahalıdır. 2004 yılında Yeni Enerji ve Endüstriyel Gelişim Organizasyonu (NEDO) ve Japonya Endüstri ve Ekonomi Bakanı 2030'da PV modüllerin maliyetinin 50 yen/W olarak hedeflendiğini duyurdu. PV enerji üretimi 2030 yılında yerleşim yerlerindeki elektrik tüketiminin yaklaşık % 50’sini sağlayabilecektir (yaklaşık olarak toplam enerji tüketiminin % 10). Fakat geleneksel teknolojiyle bu hedefe ulaşmanın zor olacağı belirtilmektedir. Güneş hücrelerinin maliyetinin azaltılması ve enerji dönüşümü veriminin artırılması için önemli fikirlerden biri, güneş hücrelerinde nanoyapıdaki materyallerin kullanılması yani NANOTEKNOLOJİ kullanılmasıdır. Nanoyapıdaki materyaller, büyük ölçüde organik ve inorganik materyaller olarak iki kısma ayrılırlar. vi Ön Söz Bu iki materyal, ortak ilgi ve ortak çalışma amaçlarına rağmen şu ana kadar farklı konferanslarda ve farklı kongrelerde tartışılmaktadır. Güneş enerjisi dönüşümü için nanoyapıdaki organik ve inorganik materyaller hakkında geniş kapsamlı bir kitap bulunmamaktadır. Bu kitabın amacı, inorganik materyallerden organik materyallere kadar büyük değişiklik gösteren materyal ve aygıt tiplerini kapsayan güneş enerjisi dönüşümü için nanoyapıdaki materyaller hakkında bilgi vermektir. Bu kitap 5 ana kısma ayrıldı: nanoyapıdaki güneş hücrelerinin genel özellikleri, geleneksel ince fil güneş hücrelerinde nanoyapılar, boya ile duyarlı hâle getirilmiş güneş hücreleri, organik ve karbon tabanlı güneş hücreleri ve diğer nanoyapılar. Bu kitapta diğer önemli nanoyapıdaki materyaller hakkında sınırlı bilgi birikimine sahip olduğumdan dolayı bunlara yer veremediğim için özür dilemek zorundayım. Bu kitap araştırmacılar, bilim insanları, mühendisler, lisans, yüksek lisans ve doktora öğrencileri; malzeme bilimi, fizik, kimya vb. alanlarda nanoyapıda güneş hücrelerine ilgi duyanlar için hazırlandı. Ümit ediyorum ki bu kitap güneş hücrelerinin gelişmesi için bir ipucu verecek ve PV’lerin gelişmesine katkı sağlayacaktır. Bayram KILIÇ Yalova, Türkiye, 2012