Тиімділікке назар аударыңыз: халькогенид пен органикалық материалдар негізіндегі тандемдік күн батареялары

Қазба отынының энергия көздерінен тәуелсіздікке қол жеткізу үшін күн батареяларының тиімділігін арттыру күн батареяларын зерттеудің басты бағыты болып табылады. Потсдам университетінің физигі доктор Феликс Ланг басқаратын топ Пекиндегі Қытай ғылым академиясының профессоры Лей Мэн және профессор Юнфан Лимен бірге Nature ғылыми журналында рекордтық тиімділік деңгейіне жететін тандемдік күн батареясын жасау үшін перовскитті органикалық сіңіргіштермен сәтті біріктірді.

Бұл тәсіл қысқа және ұзын толқын ұзындығын, атап айтқанда, спектрдің көк/жасыл және қызыл/инфрақызыл аймақтарын таңдамалы түрде сіңіретін екі материалды біріктіруді қамтиды, осылайша күн сәулесін пайдалануды оңтайландырады. Дәстүрлі түрде күн батареяларындағы ең тиімді қызыл/инфрақызыл сіңіретін компоненттер кремний немесе CIGS (мыс индий галлий селениді) сияқты кәдімгі материалдардан алынған. Дегенмен, бұл материалдар әдетте жоғары өңдеу температурасын талап етеді, нәтижесінде көміртегі ізі айтарлықтай болады.

Lang және оның әріптестері Nature журналындағы жақында жарияланған мақаласында екі перспективалы күн батареялары технологиясын біріктіреді: перовскит және органикалық күн батареялары, олар төмен температурада өңделуі мүмкін және көміртегі әсерін азайтады. Бұл жаңа комбинациямен 25,7% әсерлі тиімділікке қол жеткізу қиын міндет болды, оны Феликс Ланг түсіндірді, ол былай деп түсіндірді: «Бұл серпіліс тек екі маңызды жетістіктерді біріктіру арқылы мүмкін болды». Бірінші жетістік Мэн мен Лидің жаңа қызыл/инфрақызыл сіңіретін органикалық күн ұяшығының синтезі болды, бұл оның сіңіру қабілетін инфрақызыл диапазонға кеңейтеді. Ланг одан әрі егжей-тегжейлі айтты: "Алайда, күн спектрінің көк және жасыл сегменттерін сіңіру үшін жасалған кезде айтарлықтай тиімділік жоғалтуға ұшырайтын перовскит қабатына байланысты тандемдік күн батареялары шектеулерге тап болды. Мұны еңсеру үшін біз перовскитке жаңа пассивация қабатын енгіздік, ол материалдық ақауларды азайтады және жасушаның жалпы өнімділігін арттырады."


Жіберу уақыты: 12 желтоқсан 2024 ж