Îmbunătățirea eficienței celulelor solare pentru a obține independența față de sursele de energie bazate pe combustibili fosili este un obiectiv principal în cercetarea celulelor solare. O echipă condusă de fizicianul Dr. Felix Lang de la Universitatea din Potsdam, alături de prof. Lei Meng și prof. Yongfang Li de la Academia Chineză de Științe din Beijing, a integrat cu succes perovskitul cu absorbanți organici pentru a dezvolta o celulă solară tandem care atinge niveluri record de eficiență, conform publicației științifice Nature.
Această abordare implică combinarea a două materiale care absorb selectiv lungimi de undă scurte și lungi - în special regiunile albastru/verde și roșu/infraroșu ale spectrului - optimizând astfel utilizarea luminii solare. În mod tradițional, cele mai eficiente componente de absorbție a roșului/infraroșu din celulele solare provin din materiale convenționale precum siliciul sau CIGS (seleniură de cupru, indiu, galiu). Cu toate acestea, aceste materiale necesită de obicei temperaturi ridicate de procesare, rezultând o amprentă de carbon semnificativă.
În publicația lor recentă din Nature, Lang și colegii săi combină două tehnologii promițătoare de celule solare: perovskit și celule solare organice, care pot fi procesate la temperaturi mai scăzute și au un impact redus asupra emisiilor de carbon. Atingerea unei eficiențe impresionante de 25,7% cu această nouă combinație a fost o sarcină dificilă, așa cum a remarcat Felix Lang, care a explicat: „Această descoperire a fost posibilă doar prin combinarea a două progrese semnificative”. Prima descoperire a fost sinteza unei noi celule solare organice absorbante de roșu/infraroșu de către Meng și Li, care își extinde capacitatea de absorbție și mai departe în domeniul infraroșu. Lang a detaliat în continuare: „Cu toate acestea, celulele solare tandem s-au confruntat cu limitări din cauza stratului de perovskit, care suferă pierderi substanțiale de eficiență atunci când sunt proiectate să absoarbă în principal segmentele albastru și verde ale spectrului solar. Pentru a depăși acest lucru, am implementat un nou strat de pasivare pe perovskit, care atenuează defectele materialelor și îmbunătățește performanța generală a celulei.”
Data publicării: 12 decembrie 2024