Koncentrējieties uz efektivitāti: tandēma saules baterijas, kuru pamatā ir halkogenīds un organiski materiāli

Saules šūnu izpētē galvenā uzmanība tiek pievērsta saules bateriju efektivitātes uzlabošanai, lai sasniegtu neatkarību no fosilā kurināmā enerģijas avotiem. Fiziķis, kuru vada fiziķis Dr. Fēlikss Langs no Potsdamas Universitātes, līdzās prof. Lei Mengam un prof. Yongfang Li no Ķīnas Pekinas Zinātņu akadēmijas, ir veiksmīgi integrējusi perovskītu ar organiskiem absorbētājiem, lai izstrādātu tandēmu saules šūnu, kas sasniedz ierakstu efektivitātes līmeni, kā ziņots zinātniskā žurnāla dabā.

Šī pieeja ietver divu materiālu kombināciju, kas selektīvi absorbē īsus un garus viļņu garumus - īpaši spektra zilos/zaļos un sarkanos/infrasarkanos reģionus, optimizējot saules gaismas izmantošanu. Tradicionāli visefektīvākie sarkanie/infrasarkanie absorbējošie komponenti saules baterijās ir cēlušies no parastajiem materiāliem, piemēram, silīcija vai cigiem (vara indija gallija selenīds). Tomēr šiem materiāliem parasti ir nepieciešama augsta apstrādes temperatūra, kā rezultātā tas ir ievērojams oglekļa nospiedums.

Nesenajā publikācijā dabā Langs un viņa kolēģi apvieno divas daudzsološas saules šūnu tehnoloģijas: perovskite un organiskās saules baterijas, kuras var apstrādāt zemākā temperatūrā un kuriem ir samazināta ietekme uz oglekli. Iespaidīgas 25,7% efektivitātes sasniegšana ar šo jauno kombināciju bija izaicinošs uzdevums, kā atzīmēja Fēlikss Langs, kurš paskaidroja: “Šis izrāviens bija iespējams tikai, apvienojot divus nozīmīgus sasniegumus”. Pirmais izrāviens bija jaunas sarkanas/infrasarkanās absorbējošās organiskās saules baterijas sintēze ar Meng un Li, kas paplašina tā absorbcijas spēju tālāk infrasarkanā diapazonā. Langs vēl vairāk izstrādāja: “Tomēr tandēms saules baterijas saskārās ar ierobežojumiem Perovskite slāņa dēļ, kas cieš no ievērojamiem efektivitātes zaudējumiem, ja tie ir paredzēti, lai galvenokārt absorbētu saules spektra zilos un zaļos segmentus. Lai to pārvarētu, mēs ieviesām jaunu pasivācijas slāni perovskītā, kas mitrina materiālus defektus un uzlabo kopējo veiktspēju.”


Pasta laiks: 12.-1224. Decembris