Povećanje efikasnosti solarnih ćelija radi postizanja nezavisnosti od izvora energije fosilnih goriva primarni je fokus istraživanja solarnih ćelija. Tim koji predvodi fizičar dr. Felix Lang sa Univerziteta u Potsdamu, zajedno s prof. Lei Mengom i prof. Yongfang Lijem s Kineske akademije nauka u Pekingu, uspješno je integrirao perovskit s organskim apsorberima kako bi razvio tandemsku solarnu ćeliju koja postiže rekordne nivoe efikasnosti, kako je objavljeno u naučnom časopisu Nature.
Ovaj pristup uključuje kombinaciju dva materijala koji selektivno apsorbiraju kratke i duge valne duljine - posebno plavo/zeleno i crveno/infracrveno područje spektra - čime se optimizira korištenje sunčeve svjetlosti. Tradicionalno, najefikasnije komponente za apsorbiranje crvene/infracrvene svjetlosti u solarnim ćelijama dolazile su od konvencionalnih materijala poput silicija ili CIGS-a (bakar indijum galij selenid). Međutim, ovi materijali obično zahtijevaju visoke temperature obrade, što rezultira značajnim ugljičnim otiskom.
U svojoj nedavnoj publikaciji u časopisu Nature, Lang i njegove kolege spajaju dvije obećavajuće tehnologije solarnih ćelija: perovskitne i organske solarne ćelije, koje se mogu obrađivati na nižim temperaturama i imaju smanjeni utjecaj na ugljik. Postizanje impresivne efikasnosti od 25,7% s ovom novom kombinacijom bio je izazovan zadatak, kako je primijetio Felix Lang, koji je objasnio: „Ovaj proboj je omogućen samo kombiniranjem dva značajna napretka.“ Prvi proboj bila je sinteza nove organske solarne ćelije koja apsorbira crveno/infracrveno zračenje od strane Menga i Lija, koja proširuje njenu sposobnost apsorpcije dalje u infracrveni raspon. Lang je dalje pojasnio: „Međutim, tandemske solarne ćelije suočavale su se s ograničenjima zbog perovskitnog sloja, koji trpi značajne gubitke efikasnosti kada je dizajniran da apsorbira prvenstveno plavi i zeleni segment solarnog spektra. Da bismo to prevladali, implementirali smo novi pasivizacijski sloj na perovskitu, koji ublažava nedostatke materijala i poboljšava ukupne performanse ćelije.“
Vrijeme objave: 12. decembar 2024.