Povećanje učinkovitosti solarnih ćelija radi postizanja neovisnosti o izvorima energije iz fosilnih goriva primarni je fokus istraživanja solarnih ćelija. Tim predvođen fizičarom dr. Felixom Langom sa Sveučilišta u Potsdamu, zajedno s prof. Lei Mengom i prof. Yongfangom Lijem s Kineske akademije znanosti u Pekingu, uspješno je integrirao perovskit s organskim apsorberima kako bi razvio tandemsku solarnu ćeliju koja postiže rekordne razine učinkovitosti, kako je objavljeno u znanstvenom časopisu Nature.
Ovaj pristup uključuje kombinaciju dvaju materijala koji selektivno apsorbiraju kratke i duge valne duljine - točnije, plavo/zeleno i crveno/infracrveno područje spektra - čime se optimizira korištenje sunčeve svjetlosti. Tradicionalno, najučinkovitije komponente koje apsorbiraju crveno/infracrveno zračenje u solarnim ćelijama potječu od konvencionalnih materijala poput silicija ili CIGS-a (bakar indij galij selenid). Međutim, ovi materijali obično zahtijevaju visoke temperature obrade, što rezultira značajnim ugljičnim otiskom.
U svojoj nedavnoj publikaciji u časopisu Nature, Lang i njegovi kolege spajaju dvije obećavajuće tehnologije solarnih ćelija: perovskitne i organske solarne ćelije, koje se mogu obrađivati na nižim temperaturama i imaju smanjeni utjecaj ugljika. Postizanje impresivne učinkovitosti od 25,7% s ovom novom kombinacijom bio je izazovan zadatak, kako je primijetio Felix Lang, koji je objasnio: „Ovaj proboj omogućen je samo kombiniranjem dva značajna napretka.“ Prvi proboj bila je sinteza nove organske solarne ćelije koja apsorbira crveno/infracrveno zračenje od strane Menga i Lija, koja proširuje njezinu sposobnost apsorpcije dalje u infracrveni raspon. Lang je dalje pojasnio: „Međutim, tandemske solarne ćelije suočavale su se s ograničenjima zbog perovskitnog sloja, koji trpi značajne gubitke učinkovitosti kada je dizajniran da apsorbira prvenstveno plavi i zeleni segment solarnog spektra. Kako bismo to prevladali, implementirali smo novi pasivizacijski sloj na perovskit, koji ublažava nedostatke materijala i poboljšava ukupne performanse ćelije.“
Vrijeme objave: 12. prosinca 2024.