Aurinkokennojen tehokkuuden parantaminen fossiilisten polttoaineiden energialähteiden riippumattomuuden saavuttamiseksi on ensisijainen painopiste aurinkokennojen tutkimuksessa. Fyysikon tohtori Felix Langin johtama ryhmä Pottsdamin yliopistosta professori Lei Mengin ja Pekingin tiedeakatemian professori Yongfang Li: n rinnalla on onnistuneesti integroinut perovskiitin orgaanisten absorboijien kanssa kehittääkseen tandem -aurinkokennon, joka saavuttaa ennätysten tehokkuustasot, kuten tieteellisessä päiväkirjassa.
Tämä lähestymistapa käsittää kahden materiaalin yhdistelmän, jotka absorboivat selektiivisesti lyhyitä ja pitkiä aallonpituuksia - erityisesti spektrin siniset/vihreät ja punaiset/infrapuna -alueet - siten optimoi auringonvalon käyttöä. Perinteisesti aurinkokennojen tehokkaimmat punaiset/infrapuna -absorboivat komponentit ovat tulleet tavanomaisista materiaaleista, kuten piista tai CIG: stä (kuparindium gallium -selenidi). Nämä materiaalit vaativat kuitenkin tyypillisesti korkeat prosessointilämpötilat, mikä johtaa merkittävään hiilijalanjälkeen.
Äskettäisessä julkaisussaan luonnossa Lang ja hänen kollegansa yhdistävät kaksi lupaavaa aurinkokennotekniikkaa: perovskite ja orgaaniset aurinkokennot, jotka voidaan prosessoida alhaisemmissa lämpötiloissa ja joilla on vähentynyt hiilidioksidi. Vaikuttavan 25,7%: n tehokkuuden saavuttaminen tällä uudella yhdistelmällä oli haastava tehtävä, kuten Felix Lang huomautti, joka selitti: "Tämä läpimurto tehtiin mahdollista vain yhdistämällä kaksi merkittävää edistystä". Ensimmäinen läpimurto oli uuden punaisen/infrapuna -absorboivan orgaanisen aurinkokennon synteesi Mengillä ja LI: llä, mikä laajentaa sen absorptiokyvyn edelleen infrapuna -alueelle. Lang kehitti edelleen: "Tandem -aurinkokennot kohtaavat kuitenkin perovskiittikerroksesta johtuvia rajoituksia, jotka kärsivät huomattavista tehokkuushäviöistä, kun se on suunniteltu absorboimaan ensisijaisesti aurinkospektrin sinisiä ja vihreitä segmenttejä. Tämän voittamiseksi toteutimme uuden passivointikerroksen Perovskiten, mikä mitigoi materiaalit ja parantaa solujen kokonaistuloksia.
Viestin aika: joulukuu-12-2024