Dėmesys efektyvumui: tandemo saulės elementai, pagrįsti chalkogenidu ir organinėmis medžiagomis

Saulės elementų efektyvumo padidinimas siekiant nepriklausomybės nuo iškastinio kuro energijos šaltinių yra pagrindinis dėmesys skiriant saulės elementų tyrimams. Komanda, kuriai vadovauja fizikas dr. Feliksas Langas iš Potsdamo universiteto, kartu su prof. Lei Meng ir prof. Yongfang Li iš Kinijos mokslų akademijos Pekine, sėkmingai integruoja „Perovskite“ su ekologiškais absorberiais, kad sukurtų tandemo saulės elementą, kuris pasiekia rekordinio efektyvumo lygį, kaip pranešta moksliniame žurnalo pobūdyje.

Šis požiūris apima dviejų medžiagų, kurios selektyviai sugeria trumpus ir ilgus bangos ilgius, derinį - būtent - mėlynos/žalios ir raudonos/infraraudonųjų spindulių sritys, kurios optimizuoja saulės šviesos sunaudojimą. Tradiciškai veiksmingiausi raudona/infraraudonųjų spindulių absorbuojantys komponentai saulės elementuose yra iš įprastų medžiagų, tokių kaip silicis ar CIG (vario indis gallium selenide). Tačiau šioms medžiagoms paprastai reikalinga aukšta apdorojimo temperatūra, todėl susidaro reikšmingas anglies pėdsakas.

Neseniai paskelbtame „Nature“ leidinyje Lang ir jo kolegos sujungia dvi perspektyvias saulės elementų technologijas: perovskito ir organinių saulės elementų, kuriuos galima apdoroti žemesnėje temperatūroje ir turėti sumažėjusį anglies poveikį. Įspūdingą 25,7% efektyvumą su šiuo nauju deriniu buvo sudėtinga užduotis, kaip pažymėjo Feliksas Langas, kuris paaiškino: „Šis proveržis buvo įmanomas tik derinant du reikšmingus pažangas“. Pirmasis proveržis buvo naujos raudonos/infraraudonųjų spindulių absorbuojančių organinių saulės elementų sintezė, kurią sukūrė Mengas ir Li, o tai išplečia jo absorbcijos galimybes toliau į infraraudonųjų spindulių diapazoną. Lang taip pat išsiaiškino: „Tačiau tandemo saulės elementai susiduria su apribojimais dėl perovskito sluoksnio, kuris patiria didelius efektyvumo nuostolius, kai suprojektuoti pirmiausia absorbuoti mėlyną ir žalią saulės spektro segmentus. Norėdami tai įveikti, mes įgyvendinome naują ląstelę.“ - mes įgyvendinome naują ląstelę. “.


Pašto laikas: 2012 m. Gruodžio 12 d