Saulės elementų efektyvumo didinimas siekiant nepriklausomybės nuo iškastinio kuro energijos šaltinių yra pagrindinis saulės elementų tyrimų tikslas. Potsdamo universiteto fiziko dr. Felixo Lango vadovaujama komanda kartu su Kinijos mokslų akademijos Pekine prof. Lei Mengu ir prof. Yongfangu Li sėkmingai integravo perovskitą su organiniais absorberiais ir sukūrė tandeminę saulės bateriją, kuri pasiekia rekordinį efektyvumo lygį, pranešama moksliniame žurnale „Nature“.
Šis metodas apima dviejų medžiagų, kurios selektyviai sugeria trumpus ir ilgus bangos ilgius – konkrečiai, mėlyną/žalią ir raudoną/infraraudonąją spektro sritis – derinį, taip optimizuojant saulės šviesos panaudojimą. Tradiciškai efektyviausi raudoną/infraraudonąją spinduliuotę sugeriantys komponentai saulės elementuose buvo gaunami iš įprastų medžiagų, tokių kaip silicis arba CIGS (vario, indžio ir galio selenidas). Tačiau šioms medžiagoms paprastai reikalinga aukšta apdorojimo temperatūra, todėl susidaro didelis anglies pėdsakas.
Naujausiame žurnale „Nature“ paskelbtame straipsnyje Langas ir jo kolegos sujungia dvi perspektyvias saulės elementų technologijas: perovskito ir organinius saulės elementus, kuriuos galima apdoroti žemesnėje temperatūroje ir kurių poveikis anglies dioksido kiekiui yra mažesnis. Pasiekti įspūdingą 25,7 % efektyvumą naudojant šį naują derinį buvo sudėtinga užduotis, kaip pažymėjo Felixas Langas, kuris paaiškino: „Šis proveržis buvo įmanomas tik sujungus du reikšmingus pasiekimus.“ Pirmasis proveržis buvo Mengo ir Li susintetintas naujas raudoną/infraraudonąją spinduliuotę sugeriantis organinis saulės elementas, kuris dar labiau išplečia jo sugerties galimybes infraraudonųjų spindulių diapazone. Langas toliau aiškino: „Tačiau tandeminiai saulės elementai susidūrė su apribojimais dėl perovskito sluoksnio, kuris patiria didelių efektyvumo nuostolių, kai yra skirtas sugerti daugiausia mėlyną ir žalią saulės spektro segmentus. Norėdami tai įveikti, perovskite įdiegėme naują pasyvavimo sluoksnį, kuris sumažina medžiagos defektus ir pagerina bendrą elemento našumą.“
Įrašo laikas: 2024 m. gruodžio 12 d.