Kiinalainen tutkimusryhmä rikkoi aurinkokennojen tehokkuusennätyksen
Kiinalainen tutkimusryhmä on saavuttanut uuden maailmanennätyksen perovskite-orgaanisten monikerroksisten aurinkokennojen tehokkuudessa. Uusi teknologia tarjoaa potentiaalia useille sovellusalueille.
Kiinalaiset tutkijat ovat saavuttaneet läpimurron perovskite-orgaanisten monikerroksisten aurinkokennojen kehityksessä. Kiinan tiedeakatemian kemian laitoksen tutkijat, professori Li Yongfangin ja tutkija Meng Lein johdolla, ovat nostaneet tämän teknologian vakaaksi sähköntuotannon muuntotehokkuuden 28,04 prosenttiin. Tämä ylittää aiemman maailmanennätyksen vastaavien laitteiden osalta.
Perinteiset yksiliittorakenteiset aurinkokennot, kuten piipohjaiset paneelit, käyttävät yhtä valoa absorboivaa materiaalia, mikä rajoittaa niiden kykyä hyödyntää auringonvalon koko spektriä tehokkaasti. Kehitetty monikerrosrakenne yhdistää kaksi erilaista valoa absorboivaa materiaalia, perovskiten ja orgaanisen yhdisteen, jotka pystyvät hyödyntämään auringonvaloa eri aallonpituuksilla tehokkaammin. Teoriassa tämä mahdollistaa korkeamman sähköntuotannon muuntotehokkuuden.
Uudella aurinkokennoteknologialla on myös muita etuja, kuten sen ohuus, keveys ja joustavuus. Nämä ominaisuudet avaavat ovia uusille sovelluskohteille, joissa paino ja koko ovat kriittisiä tekijöitä. Mahdollisia käyttökohteita ovat esimerkiksi rakennuksiin integroidut aurinkovoimajärjestelmät (BIPV), kannettavat energiajärjestelmät, puettava elektroniikka, droonit ja avaruuden energiantuotanto.
Tutkimuksessa on keskitytty parantamaan teknologian aiempia haasteita, kuten suorituskyvyn heikkenemistä ja vakausongelmia. Tiimi esitteli uuden lisäainemolekyylin, TDB:n, joka auttaa hallitsemaan valmistusvaihetta ja laitteen toimintaa valaistuksessa. Tämän ansiosta laitteiden vakaus on parantunut merkittävästi. Kolmannen osapuolen varmistuksen mukaan laitteet säilyttävät 90 % alkuperäisestä tehokkuudestaan jopa 625 tunnin jatkuvan valotuksen jälkeen.
Mikäli teknologia kehittyy vastaamaan kaupallisia vaatimuksia, sitä voidaan tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi maarakennuksessa, liikenteessä ja älykkäissä puettavissa laitteissa. Se voi tarjota myös luotettavaa energiaa satelliiteille ja muuhun avaruustoimintaan, tukien samalla Kiinan siirtymistä puhtaampaan energiaan ja kestävään kehitykseen. Tutkimustulokset julkaistiin 13. heinäkuuta kansainvälisessä tiedelehti Naturessa.