Zaměření na účinnost: tandemové solární články založené na chalkogenidu a organických materiálech

Zvýšení účinnosti solárních článků k dosažení nezávislosti na zdrojích energie z fosilních paliv je primárním zaměřením ve výzkumu solárních článků. Tým vedený fyzikem Dr. Felixem Langem z University of Potsdam, spolu s prof. Lei Mengem a prof. Yongfang Li z Čínské akademie věd v Pekingu, úspěšně integroval Perovskite s organickými absorbéry, aby vyvinul tandemový solární článek, aby byl hlášen ve vědeckém časopise Nature.

Tento přístup zahrnuje kombinaci dvou materiálů, které selektivně absorbují krátké a dlouhé vlnové délky - konkrétně modré/zelené a červené/infračervené oblasti spektra - optimalizují využití slunečního světla. Tradičně nejúčinnější komponenty absorbující červenou/infračervenou v solárních článcích pocházejí z konvenčních materiálů, jako je křemík nebo CIGS (měděný indium gallium selenid). Tyto materiály však obvykle vyžadují vysoké teploty zpracování, což má za následek významnou uhlíkovou stopu.

Ve své nedávné publikaci v přírodě spojuje Lang a jeho kolegové dvě slibné technologie solárních článků: perovskite a organické solární články, které mohou být zpracovány při nižších teplotách a mají snížený dopad na uhlík. Dosažení působivé účinnosti 25,7% s touto novou kombinací bylo náročným úkolem, jak poznamenal Felix Lang, který vysvětlil: „Tento průlom byl umožněn pouze kombinací dvou významných pokroků.“ Prvním průlomem byla syntéza nového červeného/infračerveného absorbujícího organického solárního článku Meng a Li, což rozšiřuje jeho absorpční schopnost dále do infračerveného rozsahu. Lang dále rozpracoval: „Tandemové solární články však čelily omezením v důsledku perovskitové vrstvy, která trpí značné ztráty účinnosti, když je navrženo tak, aby se vstřebalo především modré a zelené segmenty solárního spektra. Abychom to překonali, provedli jsme novou pasivační vrstvu na perovskitu, což zmírňuje materiál a zvyšuje celkovou výkonnost.“


Čas příspěvku: prosinec-12-2024