Att förbättra effektiviteten hos solceller för att uppnå oberoende från energikällor med fossila bränslen är ett primärt fokus i solcellsforskning. Ett team under ledning av fysikern Dr. Felix Lang från University of Potsdam, tillsammans med professor Lei Meng och professor Yongfang Li från den kinesiska vetenskapsakademin i Peking, har framgångsrikt integrerat perovskit med organiska absorbents för att utveckla en tandemsolcell som uppnår rekordeffektivitetsnivåer, som rapporterats i den vetenskapliga tidskriften.
Detta tillvägagångssätt involverar kombinationen av två material som selektivt absorberar korta och långa våglängder - specifikt de blå/gröna och röda/infraröda regionerna i spektrumet - och det optimerar solljusanvändningen. Traditionellt har de mest effektiva röda/infraröda absorberande komponenterna i solceller kommit från konventionella material som kisel eller cigs (kopparindium galliumselenid). Dessa material kräver emellertid vanligtvis höga bearbetningstemperaturer, vilket resulterar i ett betydande kolavtryck.
I sin senaste publicering i naturen smälter Lang och hans kollegor två lovande solcellsteknologier: Perovskite och organiska solceller, som kan bearbetas vid lägre temperaturer och ha en minskad koldämpning. Att uppnå en imponerande effektivitet på 25,7% med denna nya kombination var en utmanande uppgift, som noterats av Felix Lang, som förklarade, "Detta genombrott möjliggjordes endast genom att kombinera två betydande framsteg." Det första genombrottet var syntesen av en ny röd/infraröd absorberande organisk solcell av Meng och Li, som utvidgar dess absorptionsförmåga ytterligare in i det infraröda området. Lang utarbetade vidare, ”Tandem solceller mötte emellertid begränsningar på grund av perovskitskiktet, som lider av betydande effektivitetsförluster när de är utformade för att främst absorbera de blå och gröna segmenten av solspektrumet. För att övervinna detta, implementerade vi en ny passiveringsskikt på perovskiten, som mitigerar materialet defekterar och förbättrar den allmänna prestandan.
Posttid: december-12-2024