Zvýšenie účinnosti solárnych článkov s cieľom dosiahnuť nezávislosť od zdrojov energie z fosílnych palív je hlavným zameraním výskumu solárnych článkov. Tím vedený fyzikom Dr. Felixom Langom z Postupimskej univerzity spolu s profesorom Lei Mengom a profesorom Yongfangom Lim z Čínskej akadémie vied v Pekingu úspešne integroval perovskit s organickými absorbérmi, aby vyvinul tandemový solárny článok, ktorý dosahuje rekordné úrovne účinnosti, ako uvádza vedecký časopis Nature.
Tento prístup zahŕňa kombináciu dvoch materiálov, ktoré selektívne absorbujú krátke a dlhé vlnové dĺžky – konkrétne modrú/zelenú a červenú/infračervenú oblasť spektra – čím optimalizujú využitie slnečného žiarenia. Tradične najefektívnejšie zložky absorbujúce červené/infračervené žiarenie v solárnych článkoch pochádzajú z konvenčných materiálov, ako je kremík alebo CIGS (selenid medi, india, gália). Tieto materiály však zvyčajne vyžadujú vysoké teploty spracovania, čo má za následok významnú uhlíkovú stopu.
Vo svojej nedávnej publikácii v časopise Nature Lang a jeho kolegovia spájajú dve sľubné technológie solárnych článkov: perovskitové a organické solárne články, ktoré je možné spracovávať pri nižších teplotách a majú znížený vplyv na uhlíkovú stopu. Dosiahnutie pôsobivej účinnosti 25,7 % s touto novou kombináciou bola náročná úloha, ako poznamenal Felix Lang, ktorý vysvetlil: „Tento prelom bol možný len vďaka kombinácii dvoch významných pokrokov.“ Prvým prelomom bola syntéza nového organického solárneho článku absorbujúceho červené/infračervené žiarenie od Menga a Li, ktorý rozširuje jeho absorpčnú schopnosť ďalej do infračerveného rozsahu. Lang ďalej rozviedol: „Tandemové solárne články však čelia obmedzeniam kvôli perovskitovej vrstve, ktorá trpí značnými stratami účinnosti, keď je navrhnutá tak, aby absorbovala primárne modré a zelené segmenty slnečného spektra. Aby sme to prekonali, implementovali sme na perovskit novú pasivačnú vrstvu, ktorá zmierňuje materiálové chyby a zlepšuje celkový výkon článku.“
Čas uverejnenia: 12. decembra 2024