Засяродзьцеся на эфектыўнасці: тандэмныя сонечныя элементы на аснове халькогеніду і арганічных матэрыялаў

Павышэнне эфектыўнасці сонечных элементаў для дасягнення незалежнасці ад крыніц энергіі выкапнёвага паліва з'яўляецца асноўнай увагай у даследаваннях сонечных элементаў. Каманда на чале з фізікам доктарам Феліксам Лангам з Універсітэта Патсдама, а таксама прафесарам Лей Менг і прафесарам Юнфангам Лі з Кітайскай акадэміі навук у Пекіне, паспяхова інтэграваў пероўскіт з арганічнымі паглынальнікамі для распрацоўкі тандэмнай сонечнай клеткі, якая дасягае рэкордных узроўняў эфектыўнасці, як паведамляецца ў навуковай прыродзе часопіса.

Такі падыход прадугледжвае спалучэнне двух матэрыялаў, якія выбарачна паглынаюць кароткія і доўгія даўжыні хвалі - у прыватнасці, сінія/зялёныя і чырвоныя/інфрачырвоныя вобласці спектру - іх аптымізацыя сонечнага святла. Традыцыйна найбольш эфектыўныя чырвоныя/інфрачырвоныя кампаненты, якія паглынаюць у сонечных элементах, паходзяць з звычайных матэрыялаў, такіх як крэмній або цыгарэты (медны індыя -галіум селенід). Аднак гэтыя матэрыялы звычайна патрабуюць высокіх тэмператур апрацоўкі, што прыводзіць да значнага выкіду вугляроду.

У нядаўняй публікацыі ў Nature Lang і яго калегі зліваюцца дзве перспектыўныя тэхналогіі сонечных элементаў: пероўскіт і арганічныя сонечныя элементы, якія могуць быць апрацаваны пры больш нізкіх тэмпературах і аказваюць зніжэнне ўздзеяння на вуглярод. Дасягненне ўражлівай эфектыўнасці 25,7% пры гэтай новай камбінацыі стала складанай задачай, як адзначыў Фелікс Ланг, які патлумачыў: "Гэты прарыў стаў магчымым толькі шляхам спалучэння двух значных поспехаў". Першым прарывам стаў сінтэз новага чырвонага/інфрачырвонага паглынання арганічных сонечных элементаў Meng і Li, які пашырае яго магчымасці паглынання ў інфрачырвоным дыяпазоне. Далей Ланг распрацаваў: "Аднак тандэмныя сонечныя элементы сутыкнуліся з абмежаваннямі з -за пласта пероўскіта, які пакутуе істотнымі стратамі эфектыўнасці, калі ён прызначаны для паглынання сіняга і зялёнага сегмента сонечнага спектру. Каб пераадолець гэта, мы ўкаранілі новы пасівацыйны пласт на пероўскіце, які змякчае істотныя дэфекты і, як абцяжарвае выступленне клеткі."


Час паведамлення: 12 снежня 2014 г.