At forbedre solcellers effektivitet for at opnå uafhængighed af fossile brændstofkilder er et primært fokuspunkt inden for solcelleforskning. Et team ledet af fysikeren Dr. Felix Lang fra Potsdam Universitet, sammen med professor Lei Meng og professor Yongfang Li fra det kinesiske videnskabsakademi i Beijing, har med succes integreret perovskit med organiske absorbere for at udvikle en tandem-solcelle, der opnår rekordhøje effektivitetsniveauer, som rapporteret i det videnskabelige tidsskrift Nature.
Denne tilgang involverer kombinationen af to materialer, der selektivt absorberer korte og lange bølgelængder – specifikt de blå/grønne og røde/infrarøde områder af spektret – og derved optimerer sollysudnyttelsen. Traditionelt har de mest effektive rød/infrarød-absorberende komponenter i solceller kommet fra konventionelle materialer som silicium eller CIGS (kobber, indium, gallium, selenid). Disse materialer kræver dog typisk høje forarbejdningstemperaturer, hvilket resulterer i et betydeligt CO2-aftryk.
I deres nylige publikation i Nature kombinerer Lang og hans kolleger to lovende solcelleteknologier: perovskit og organiske solceller, som kan behandles ved lavere temperaturer og have en reduceret CO2-påvirkning. 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 muligt 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 dens absorptionskapacitet yderligere ind i det infrarøde område. Lang uddybede yderligere: "Tandem-solceller stod dog over for begrænsninger på grund af perovskitlaget, som lider betydelige effektivitetstab, når de er designet til primært at absorbere de blå og grønne segmenter af solspektret. For at overvinde dette implementerede vi et nyt passiveringslag på perovskitten, som afbøder materialefejl og forbedrer cellens samlede ydeevne."
Opslagstidspunkt: 12. dec. 2024