Fokus op doeltreffendheid: tandem sonkragselle gebaseer op chalcogenide en organiese materiale

Die verbetering van die doeltreffendheid van sonkragselle om onafhanklikheid van fossielbrandstofenergiebronne te bewerkstellig, is 'n primêre fokus in sonkragnavorsing. 'N Span onder leiding van die fisikus Dr. Felix Lang van die Universiteit van Potsdam, saam met prof. Lei Meng en prof. Yongfang Li van die Chinese Akademie vir Wetenskappe in Beijing, het perovskite suksesvol geïntegreer met organiese absorbers om 'n tandem -sonkrag te ontwikkel wat rekorddoeltreffendheidsvlakke bereik, soos in die wetenskaplike joernaal beskou.

Hierdie benadering behels die kombinasie van twee materiale wat selektief kort en lang golflengtes opneem - spesifiek die blou/groen en rooi/infrarooi streke van die spektrum - wat die gebruik van sonlig optimaliseer. Tradisioneel is die doeltreffendste rooi/infrarooi absorberende komponente in sonkragselle van konvensionele materiale soos silikon of CIG's (Copper Indium Gallium selenide). Hierdie materiale benodig egter tipies hoë verwerkingstemperature, wat lei tot 'n beduidende koolstofvoetspoor.

In hul onlangse publikasie in Nature smelt Lang en sy kollegas twee belowende sonkragtegnologieë saam: perovskiet en organiese sonkragselle, wat by laer temperature verwerk kan word en 'n verminderde koolstofimpak het. Die bereiking van 'n indrukwekkende doeltreffendheid van 25,7% met hierdie nuwe kombinasie was 'n uitdagende taak, soos opgemerk deur Felix Lang, wat verduidelik het: "Hierdie deurbraak is slegs moontlik gemaak deur twee belangrike vooruitgang te kombineer." Die eerste deurbraak was die sintese van 'n nuwe rooi/infrarooi absorberende organiese sonkrag deur Meng en Li, wat sy absorpsievermoë verder uitbrei na die infrarooi reeks. Lang het verder uitgebrei, "Tandem -sonkragselle het egter beperkings gehad as gevolg van die perovskietlaag, wat aansienlike doeltreffendheidsverliese ly as ons ontwerp is om hoofsaaklik die blou en groen segmente van die sonkragspektrum op te neem. Om dit te oorkom, het ons 'n nuwe passiveringslaag op die perovskiet geïmplementeer, wat die materiaal versag en die algehele prestasie van die sel."


Postyd: Desember-12-2024