Fokus fuq l-effiċjenza: Ċelloli solari tandem ibbażati fuq kalkogenid u materjali organiċi

It-titjib tal-effiċjenza taċ-ċelloli solari biex tinkiseb l-indipendenza mis-sorsi tal-enerġija tal-fjuwils fossili huwa fokus primarju fir-riċerka taċ-ċelloli solari. Tim immexxi mill-fiżiku Dr. Felix Lang mill-Università ta’ Potsdam, flimkien mal-Prof. Lei Meng u l-Prof. Yongfang Li mill-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi f’Beijing, integra b’suċċess il-perovskite ma’ assorbenti organiċi biex jiżviluppa ċellula solari tandem li tikseb livelli rekord ta’ effiċjenza, kif irrappurtat fil-ġurnal xjentifiku Nature.

Dan l-approċċ jinvolvi l-kombinazzjoni ta’ żewġ materjali li jassorbu b’mod selettiv wavelengths qosra u twal—speċifikament, ir-reġjuni blu/aħdar u aħmar/infra-aħmar tal-ispettru—u b’hekk jottimizzaw l-użu tad-dawl tax-xemx. Tradizzjonalment, l-aktar komponenti effettivi li jassorbu l-aħmar/infra-aħmar fiċ-ċelloli solari ġew minn materjali konvenzjonali bħas-silikon jew is-CIGS (copper indium gallium selenide). Madankollu, dawn il-materjali tipikament jeħtieġu temperaturi għoljin ta’ pproċessar, li jirriżultaw f’impronta sinifikanti tal-karbonju.

Fil-pubblikazzjoni reċenti tagħhom f’Nature, Lang u l-kollegi tiegħu għaqqdu żewġ teknoloġiji promettenti taċ-ċelloli solari: il-perovskite u ċ-ċelloli solari organiċi, li jistgħu jiġu pproċessati f’temperaturi aktar baxxi u għandhom impatt imnaqqas tal-karbonju. Il-kisba ta’ effiċjenza impressjonanti ta’ 25.7% b’din il-kombinazzjoni ġdida kienet biċċa xogħol ta’ sfida, kif innota Felix Lang, li spjega, “Dan l-avvanz kien possibbli biss billi ġew ikkombinati żewġ avvanzi sinifikanti.” L-ewwel avvanz kien is-sintesi ta’ ċellola solari organika ġdida li tassorbi l-aħmar/infra-aħmar minn Meng u Li, li testendi l-kapaċità ta’ assorbiment tagħha aktar fil-medda infra-aħmar. Lang elabora aktar, “Madankollu, iċ-ċelloli solari tandem iffaċċjaw limitazzjonijiet minħabba s-saff tal-perovskite, li jsofri telf sostanzjali ta’ effiċjenza meta ddisinjat biex jassorbi primarjament is-segmenti blu u ħodor tal-ispettru solari. Biex negħlbu dan, implimentajna saff ġdid ta’ passivazzjoni fuq il-perovskite, li jtaffi d-difetti tal-materjal u jtejjeb il-prestazzjoni ġenerali taċ-ċellola.”