Kinesisk forskargrupp slår rekord i solcellseffektivitet
En kinesisk forskargrupp har satt ett nytt världsrekord för verkningsgraden hos perovskit-organiska tandem solceller. Den nya teknologin visar potential för en rad olika applikationer.
Kinesiska forskare har uppnått ett genombrott inom utvecklingen av perovskit-organiska tandem solceller. Forskare vid Institutet för kemi vid Kinas vetenskapsakademi, ledda av professor Li Yongfang och forskare Meng Lei, har höjt den stabila sändningskonverteringseffektiviteten för denna teknik till 28,04 procent. Detta överträffar det tidigare världsrekordet för liknande enheter.
Traditionella solceller med enkel skarv, som kiselbaserade paneler, använder ett enda ljusabsorberande material, vilket begränsar deras förmåga att effektivt utnyttja hela solens spektrum. Den utvecklade tandemstrukturen kombinerar två olika ljusabsorberande material, perovskit och en organisk förening, som kan utnyttja solljuset vid olika våglängder mer effektivt. Teoretiskt sett möjliggör detta en högre sändningskonverteringseffektivitet.
Den nya solcellstekniken har också andra fördelar, såsom dess tunnhet, låga vikt och flexibilitet. Dessa egenskaper öppnar dörrar för nya användningsområden där vikt och storlek är kritiska faktorer. Potentiella applikationer inkluderar integrerade solenergisystem i byggnader (BIPV), bärbara energisystem, bärbar elektronik, drönare och energiförsörjning i rymden.
Forskningen har fokuserat på att åtgärda tidigare utmaningar med tekniken, såsom prestandaförsämring och stabilitetsproblem. Teamet introducerade ett nytt tillsatsmolekyl, TDB, som hjälper till att kontrollera tillverkningsprocessen och enhetens drift under belysning. Detta har avsevärt förbättrat enheternas stabilitet. Enligt verifiering från tredje part behåller enheterna 90 % av sin ursprungliga effektivitet även efter 625 timmars kontinuerlig belysning.
Om tekniken utvecklas för att möta kommersiella krav kan den i framtiden användas inom exempelvis markbyggnad, transport och smarta bärbara enheter. Den kan också ge pålitlig energi för satelliter och annan rymdverksamhet, samtidigt som den stödjer Kinas övergång till renare energi och hållbar utveckling. Forskningsresultaten publicerades den 13 juli i den internationella vetenskapstidskriften Nature.