Zvýšení účinnosti solárních článků za účelem dosažení nezávislosti na zdrojích energie z fosilních paliv je hlavním zaměřením výzkumu solárních článků. Tým vedený fyzikem Dr. Felixem Langem z Postupimské univerzity spolu s profesorem Lei Mengem a profesorem Yongfangem Li z Čínské akademie věd v Pekingu úspěšně integroval perovskit s organickými absorbéry a vyvinul tandemový solární článek, který dosahuje rekordní úrovně účinnosti, jak uvádí vědecký časopis Nature.
Tento přístup zahrnuje kombinaci dvou materiálů, které selektivně absorbují krátké a dlouhé vlnové délky – konkrétně modrozelenou a červenou/infračervenou oblast spektra – čímž optimalizují využití slunečního záření. Tradičně nejúčinnější složky absorbující červené/infračervené záření v solárních článcích pocházely z konvenčních materiálů, jako je křemík nebo CIGS (selenid mědi, india, galia). Tyto materiály však obvykle vyžadují vysoké teploty zpracování, což má za následek značnou uhlíkovou stopu.
Ve své nedávné publikaci v časopise Nature Lang a jeho kolegové spojují dvě slibné technologie solárních článků: perovskitové a organické solární články, které lze zpracovávat při nižších teplotách a mají snížený dopad na uhlíkovou stopu. Dosažení působivé účinnosti 25,7 % s touto novou kombinací byl náročný úkol, jak poznamenal Felix Lang, který vysvětlil: „Tento průlom byl umožněn pouze kombinací dvou významných pokroků.“ Prvním průlomem byla syntéza nového organického solárního článku absorbujícího červené/infračervené záření od Menga a Li, který rozšiřuje jeho absorpční schopnost dále do infračervené oblasti. Lang dále upřesnil: „Tandemové solární články však čelí omezením kvůli perovskitové vrstvě, která trpí značnými ztrátami účinnosti, pokud je navržena tak, aby absorbovala primárně modré a zelené segmenty slunečního spektra. Abychom to překonali, implementovali jsme na perovskit novou pasivační vrstvu, která zmírňuje materiálové vady a zlepšuje celkový výkon článku.“
Čas zveřejnění: 12. prosince 2024