Fokuso pri efikeco: Tandemaj sunĉeloj bazitaj sur kalkogenido kaj organikaj materialoj

Plibonigi la efikecon de sunĉeloj por atingi sendependecon de fosiliaj energifontoj estas ĉefa fokuso en esplorado pri sunĉeloj. Teamo gvidata de fizikisto D-ro Felix Lang de la Universitato de Potsdamo, kune kun Profesoro Lei Meng kaj Profesoro Yongfang Li de la Ĉina Akademio de Sciencoj en Pekino, sukcese integris perovskiton kun organikaj absorbiloj por disvolvi tandeman sunĉelon, kiu atingas rekordajn efikecnivelojn, kiel raportite en la scienca revuo Nature.

Ĉi tiu aliro implikas la kombinaĵon de du materialoj, kiuj selekteme absorbas mallongajn kaj longajn ondolongojn — specife, la bluajn/verdajn kaj ruĝajn/infraruĝajn regionojn de la spektro — tiel optimumigante la utiligon de sunlumo. Tradicie, la plej efikaj ruĝaj/infraruĝaj absorbaj komponantoj en sunĉeloj devenas de konvenciaj materialoj kiel silicio aŭ CIGS (kupra, india, galia selenido). Tamen, ĉi tiuj materialoj tipe postulas altajn prilaborajn temperaturojn, rezultante en signifa karbona spuro.

En sia lastatempa publikigo en Nature, Lang kaj liaj kolegoj kunfandas du promesplenajn sunĉelajn teknologiojn: perovskiton kaj organikajn sunĉelojn, kiuj povas esti prilaboritaj je pli malaltaj temperaturoj kaj havas reduktitan karbonan efikon. Atingi imponan efikecon de 25.7% per ĉi tiu nova kombinaĵo estis malfacila tasko, kiel rimarkis Felix Lang, kiu klarigis: "Ĉi tiu sukceso fariĝis ebla nur per kombinado de du signifaj progresoj." La unua sukceso estis la sintezo de nova ruĝa/infraruĝa absorba organika sunĉelo fare de Meng kaj Li, kiu etendas sian absorban kapablon plu en la infraruĝan gamon. Lang plue klarigis: "Tamen, tandemaj sunĉeloj alfrontis limigojn pro la perovskita tavolo, kiu suferas grandajn efikecperdojn kiam dizajnite por absorbi ĉefe la bluajn kaj verdajn segmentojn de la suna spektro. Por superi tion, ni efektivigis novan pasivigan tavolon sur la perovskito, kiu mildigas materialajn difektojn kaj plibonigas la ĝeneralan rendimenton de la ĉelo."


Afiŝtempo: 12-a de decembro 2024