At forbedre effektiviteten af solceller for at opnå uafhængighed fra energikilder i fossile brændstof er et primært fokus i solcelleforskning. Et team ledet af fysiker Dr. Felix Lang fra University of Potsdam sammen med prof. Lei Meng og professor Yongfang Li fra det kinesiske videnskabsakademi i Beijing, har med succes integreret Perovskite med organiske absorbere for at udvikle en tandem solcelle, der opnår rekordeffektivitetsniveauer, som rapporteret i Scientific Journal Nature.
Denne fremgangsmåde involverer kombinationen af to materialer, der selektivt absorberer korte og lange bølgelængder - specifikt de blå/grønne og røde/infrarøde regioner i spektret - derimod optimering af sollysudnyttelse. Traditionelt er de mest effektive røde/infrarøde absorberende komponenter i solceller kommet fra konventionelle materialer som silicium eller cigs (kobberindiumgalliumselenid). Imidlertid kræver disse materialer typisk høje behandlingstemperaturer, hvilket resulterer i et betydeligt kulstofaftryk.
I deres nylige publikation i naturen fletter Lang og hans kolleger to lovende solcelleteknologier: Perovskite og organiske solceller, som kan behandles ved lavere temperaturer og har en reduceret kulstofpåvirkning. At opnå en imponerende effektivitet på 25,7% med denne nye kombination var en udfordrende opgave, som bemærket af Felix Lang, der forklarede: "Dette gennembrud blev kun muliggjort ved at kombinere to betydelige fremskridt." Det første gennembrud var syntesen af en ny rød/infrarød absorberende organisk solcelle af Meng og Li, som udvider sin absorptionsevne yderligere ind i det infrarøde område. Lang uddybede yderligere, "Tandem solceller stod imidlertid over for begrænsninger på grund af perovskitlaget, som lider af betydelige effektivitetstab, når de primært er designet til at absorbere de blå og grønne segmenter af solspektret. For at overvinde dette, implementerede vi et nyt passiveringslag på perovskit, der formindskede materialefunktioner og forbedrer den samlede ydeevne for cellen."
Posttid: dec-12-2024