افزایش راندمان سلول‌های خورشیدی برای دستیابی به استقلال از منابع انرژی سوخت‌های فسیلی، تمرکز اصلی در تحقیقات سلول‌های خورشیدی است. تیمی به رهبری فیزیکدان دکتر فلیکس لانگ از دانشگاه پوتسدام، به همراه پروفسور لی منگ و پروفسور یونگ‌فانگ لی از آکادمی علوم چین در پکن، با موفقیت پروسکایت را با جاذب‌های آلی ادغام کرده‌اند تا یک سلول خورشیدی پشت سر هم بسازند که به سطوح رکورددار راندمان دست می‌یابد، همانطور که در مجله علمی نیچر گزارش شده است.
این رویکرد شامل ترکیبی از دو ماده است که به طور انتخابی طول موج‌های کوتاه و بلند - به طور خاص، مناطق آبی/سبز و قرمز/مادون قرمز طیف - را جذب می‌کنند و در نتیجه استفاده از نور خورشید را بهینه می‌کنند. به طور سنتی، مؤثرترین اجزای جذب کننده قرمز/مادون قرمز در سلول‌های خورشیدی از مواد معمولی مانند سیلیکون یا CIGS (مس ایندیوم گالیوم سلنید) تهیه می‌شوند. با این حال، این مواد معمولاً به دمای پردازش بالایی نیاز دارند که منجر به ردپای کربن قابل توجهی می‌شود.
لانگ و همکارانش در مقاله اخیر خود در مجله نیچر، دو فناوری امیدوارکننده سلول خورشیدی را با هم ادغام کردند: سلول‌های خورشیدی پروسکایت و آلی که می‌توانند در دماهای پایین‌تر فرآوری شوند و تأثیر کربن کمتری داشته باشند. همانطور که فلیکس لانگ اشاره کرد، دستیابی به راندمان چشمگیر ۲۵.۷٪ با این ترکیب جدید، کاری چالش‌برانگیز بود. او توضیح داد: «این موفقیت تنها با ترکیب دو پیشرفت قابل توجه امکان‌پذیر شد.» اولین موفقیت، سنتز یک سلول خورشیدی آلی جاذب قرمز/مادون قرمز جدید توسط منگ و لی بود که قابلیت جذب آن را بیشتر به محدوده مادون قرمز گسترش می‌دهد. لانگ در ادامه توضیح داد: «با این حال، سلول‌های خورشیدی پشت سر هم به دلیل لایه پروسکایت با محدودیت‌هایی روبرو بودند که هنگام طراحی برای جذب بخش‌های آبی و سبز طیف خورشیدی، دچار افت قابل توجه راندمان می‌شوند. برای غلبه بر این مشکل، ما یک لایه غیرفعال‌سازی جدید روی پروسکایت پیاده‌سازی کردیم که نقص‌های مواد را کاهش داده و عملکرد کلی سلول را افزایش می‌دهد.»
زمان ارسال: ۱۲ دسامبر ۲۰۲۴