Повышение эффективности солнечных элементов для снижения зависимости от ископаемого топлива остается в центре внимания исследований в области солнечной энергетики. Совместная группа под руководством физика доктора Феликса Ланга из Потсдамского университета вместе с профессорами Лэй Мэн и профессором Юнфан Ли из Китайской академии наук в Пекине разработала тандемный солнечный элемент, который достигает рекордной эффективности. Их выводы, теперь опубликованные вПрирода, объедините перовскит с органическими материалами, чтобы создать это инновационное устройство.
Путем интеграции материалов, которые поглощают волны разной длины — синего/зеленого и красного/инфракрасного спектра, тандемная конструкция позволяет максимально использовать солнечный свет. Эта стратегия широко признана как ключевой метод повышения производительности солнечных батарей.
Традиционно компоненты солнечных элементов, поглощающие красный и инфракрасный свет, основаны на таких материалах, как кремний или CIGS (селенид меди, индия, галлия). Несмотря на свою эффективность, эти материалы требуют высоких температур обработки, что приводит к увеличению выбросов углерода.
В этом революционном исследовании Ланг и его коллеги использовали две новые технологии солнечных батарей: перовскитные и органические солнечные элементы, обе из которых производятся при низких температурах с минимальными выбросами углекислого газа. Их тандемный солнечный элемент достиг впечатляющего КПД 25,7% благодаря двум значительным достижениям.
Первым был синтез инновационного органического солнечного элемента Мэн и Ли, способного поглощать дальше инфракрасного спектра. Однако, по словам Ланга, слой перовскита оставался узким местом из-за потери эффективности при настройке на синий/зеленый свет. Чтобы решить эту проблему, команда разработала новый пассивирующий слой для перовскитного материала, который эффективно уменьшает дефекты и повышает общую производительность элемента.
