Fosil yakıt enerji kaynaklarından bağımsızlık elde etmek için güneş hücrelerinin verimliliğini artırmak, güneş hücresi araştırmalarında birincil odak noktasıdır. Potsdam Üniversitesi'nden fizikçi Dr. Felix Lang liderliğindeki bir ekip, Pekin'deki Çin Bilimler Akademisi'nden Prof. Lei Meng ve Prof. Yongfang Li ile birlikte, perovskiti organik soğurucularla başarıyla entegre ederek rekor verimlilik seviyelerine ulaşan bir tandem güneş hücresi geliştirdiler; bilimsel dergi Nature'da bildirilmiştir.
Bu yaklaşım, kısa ve uzun dalga boylarını seçici olarak emen iki malzemenin birleştirilmesini içerir; özellikle spektrumun mavi/yeşil ve kırmızı/kızılötesi bölgeleri, böylece güneş ışığının kullanımı optimize edilir. Geleneksel olarak, güneş hücrelerindeki en etkili kırmızı/kızılötesi emici bileşenler, silikon veya CIGS (bakır indiyum galyum selenit) gibi geleneksel malzemelerden gelir. Ancak, bu malzemeler genellikle yüksek işleme sıcaklıkları gerektirir ve bu da önemli bir karbon ayak izine neden olur.
Lang ve meslektaşları Nature dergisindeki son yayınlarında, daha düşük sıcaklıklarda işlenebilen ve daha az karbon etkisine sahip olan iki umut verici güneş hücresi teknolojisini, perovskit ve organik güneş hücrelerini birleştiriyor. Felix Lang'ın da belirttiği gibi, bu yeni kombinasyonla %25,7'lik etkileyici bir verimlilik elde etmek zorlu bir görevdi. Lang, "Bu atılım yalnızca iki önemli gelişmenin birleştirilmesiyle mümkün oldu." açıklamasında bulundu. İlk atılım, Meng ve Li tarafından, emme kapasitesini kızılötesi aralığa kadar genişleten yeni bir kırmızı/kızılötesi emici organik güneş hücresinin sentezlenmesiydi. Lang ayrıca şunları söyledi: "Ancak, tandem güneş hücreleri, öncelikle güneş spektrumunun mavi ve yeşil bölümlerini emmek üzere tasarlandığında önemli verimlilik kayıpları yaşayan perovskit tabakası nedeniyle sınırlamalarla karşı karşıyaydı. Bunu aşmak için, malzeme kusurlarını azaltan ve hücrenin genel performansını artıran perovskit üzerine yeni bir pasifleştirme tabakası uyguladık."
Yayınlanma zamanı: 12-Aralık-2024