Összpontosítson a hatékonyságra: A kalkogenid és a szerves anyagok tandem napeleme

A napelemes sejtek kutatásában a napelemek hatékonyságának javítása a fosszilis tüzelőanyag -energiaforrásoktól való függetlenség elérése érdekében. Dr. Felix Lang fizikus által vezetett csapat a Potsdami Egyetemen, Lei Meng professzor és Yongfang Li professzor mellett a pekingi Kínai Tudományos Akadémiából, sikeresen integrálta a Perovskite -t ​​az organikus abszorbensek fejlesztésére, amely a rekordszintet eléri a hatékonysági szintet, amint azt a Nature tudományos folyóiratában beszámolták.

Ez a megközelítés két olyan anyag kombinációját foglalja magában, amelyek szelektíven abszorbeálják a rövid és hosszú hullámhosszokat - különösen a spektrum kék/zöld és vörös/infravörös régióit -, így optimalizálják a napfény felhasználását. Hagyományosan a napelemek leghatékonyabb vörös/infravörös abszorpciós komponenseinek olyan hagyományos anyagokból származnak, mint a szilícium vagy a CIGS (réz indium gallium szelenid). Ezeknek az anyagoknak azonban általában magas feldolgozási hőmérsékletet igényelnek, ami jelentős szénlábnyomot eredményez.

A Nature -ban közelmúltbeli kiadványukban Lang és kollégái két ígéretes napelemes technológiát egyesítenek: a perovskite és a szerves napelemek, amelyek alacsonyabb hőmérsékleten feldolgozhatók és csökkent a szén -dioxid -hatással. A lenyűgöző 25,7% -os hatékonyság elérése ezzel az új kombinációval kihívást jelentő feladat volt, amint azt Felix Lang megjegyezte, aki elmagyarázta: „Ezt az áttörést csak két jelentős előrelépés kombinálása tette lehetővé.” Az első áttörés egy új vörös/infravörös abszorpciós szerves napelem szintézise volt Meng és Li által, amely tovább bővíti az abszorpciós képességét az infravörös tartományba. Lang tovább kidolgozta: „A tandem napelemek azonban a perovskite réteg miatt korlátozásokkal szembesültek, amelyek jelentős hatékonysági veszteségeket szenvednek, amikor elsősorban a napsugárzás kék és zöld szegmenseinek felszívására szolgálnak. Ennek leküzdése érdekében az anyagi hibákat és javítjuk a cella teljes teljesítményét.”


A postai idő: december 12-2024