Zwiększenie wydajności ogniw słonecznych w celu osiągnięcia niezależności od źródeł energii paliwa kopalnego stanowi główny cel w badaniach ogniw słonecznych. Zespół prowadzony przez fizyka dr Felixa Langa z University of Potsdam, wraz z prof. Lei Meng i prof. Yongfang Li z chińskiej Akademii Nauk w Pekinie, z powodzeniem zintegrował Perovskite z absorbatorami organicznymi, aby rozwinąć tandemową komórkę słoneczną, która osiągnie rekordową wydajność, jak donosi w Naturze Natury Naturejne.
Podejście to obejmuje połączenie dwóch materiałów, które selektywnie pochłaniają krótkie i długie długości fali - w szczególności, niebieskie/zielone i czerwone/podczerwieniowe regiony widma - optymalizujące wykorzystanie światła słonecznego. Tradycyjnie najskuteczniejsze składniki pochłaniające czerwono -podczerwień w ogniwach słonecznych pochodzą z konwencjonalnych materiałów, takich jak krzemion lub CIGS (selenid miedzi indium galu). Jednak materiały te zazwyczaj wymagają wysokich temperatur przetwarzania, co powoduje znaczny ślad węglowy.
W swojej niedawnej publikacji w przyrodzie Lang i jego koledzy łączą dwie obiecujące technologie ogniw słonecznych: perowskit i organiczne ogniwa słoneczne, które mogą być przetwarzane w niższych temperaturach i mają zmniejszony wpływ na emisję dwutlenku węgla. Osiągnięcie imponującej wydajności wynoszącej 25,7% dzięki tej nowej kombinacji było trudnym zadaniem, jak zauważył Felix Lang, który wyjaśnił: „Ten przełom był możliwy tylko poprzez połączenie dwóch znaczących postępów”. Pierwszym przełomem była synteza nowego organicznego ogniwa słonecznego pochłaniającego czerwono -podczerwień przez Meng i Li, który rozszerza jego zdolność absorpcji na zakres podczerwieni. Lang opracował ponadto: „Jednak tandemowe ogniwa słoneczne skierowały się do ograniczeń z powodu warstwy perowskiego, która ponosi znaczne straty wydajności, gdy jest zaprojektowane w celu wchłaniania przede wszystkim niebieskich i zielonych segmentów widma słonecznego. Aby to przezwyciężyć, wdrożyliśmy nową warstwę pasywacyjną na perikowym, co łagodzi materialne defty i zwiększają ogólną wydajność komórki.”
Czas postu: DEC-12-2024