Izboljšanje učinkovitosti sončnih celic za doseganje neodvisnosti od virov energije iz fosilnih goriv je glavni poudarek raziskav sončnih celic. Ekipa pod vodstvom fizika dr. Felixa Langa z Univerze v Potsdamu, skupaj s prof. Lei Mengom in prof. Yongfangom Lijem s Kitajske akademije znanosti v Pekingu, je uspešno integrirala perovskit z organskimi absorberji in razvila tandemsko sončno celico, ki dosega rekordne ravni učinkovitosti, kot je poročala znanstvena revija Nature.
Ta pristop vključuje kombinacijo dveh materialov, ki selektivno absorbirata kratke in dolge valovne dolžine – natančneje modro/zeleno in rdeče/infrardeče področje spektra – s čimer se optimizira izkoriščanje sončne svetlobe. Tradicionalno so bile najučinkovitejše komponente, ki absorbirajo rdečo/infrardečo svetlobo v sončnih celicah, pridobljene iz običajnih materialov, kot sta silicij ali CIGS (bakrov indij-galijev selenid). Vendar pa ti materiali običajno zahtevajo visoke temperature obdelave, kar ima za posledico znaten ogljični odtis.
V svoji nedavni objavi v reviji Nature Lang in njegovi kolegi združujejo dve obetavni tehnologiji sončnih celic: perovskitne in organske sončne celice, ki jih je mogoče obdelovati pri nižjih temperaturah in imajo manjši vpliv na ogljik. Doseganje impresivne učinkovitosti 25,7 % s to novo kombinacijo je bila zahtevna naloga, kot je poudaril Felix Lang, ki je pojasnil: »Ta preboj je bil omogočen le z združitvijo dveh pomembnih napredkov.« Prvi preboj je bila sinteza nove organske sončne celice, ki absorbira rdečo/infrardečo svetlobo, ki sta jo izdelala Meng in Li, kar njeno absorpcijsko sposobnost razširja še dlje v infrardeče območje. Lang je nadalje pojasnil: »Vendar pa so se tandemske sončne celice soočale z omejitvami zaradi perovskitne plasti, ki ima znatne izgube učinkovitosti, ko je zasnovana tako, da absorbira predvsem modre in zelene segmente sončnega spektra. Da bi to premagali, smo na perovskit nanesli novo pasivacijsko plast, ki blaži napake materiala in izboljša splošno delovanje celice.«
Čas objave: 12. dec. 2024