Z uporabo bližnje infrardeče svetlobe do doslej najvišje učinkovitosti hibridnih sončnih celic

Znanstveniki s kitajske Univerze v Nanjingu so izdelali napredno perovskitno-organsko tandemsko sončno celico. Nova struktura uporablja spodnjo organsko podcelico z novim sprejemnikom svetlobe, ki zmanjšuje napetostne izgube in bistveno izboljša pretvorbo bližnjega infrardečega spektra.

Eden od glavnih izzivov pri tovrstnih hibridnih celicah je bila doslej nižja gostota fototoka v organskem delu v primerjavi s zgornjo perovskitno plastjo. Zaradi preklapljanja spektrov obeh plasti je prihajalo do neenakomernega zajema svetlobe. Da bi rešili to težavo, so raziskovalci razvili povsem novo molekulo Zh-F z optičnim območjem 1,23 eV. To snov so nato združili s preizkušenim sprejemnikom BTP-eC9 ter polimerom PM6, s čimer so ustvarili tristopenjski organski stik z izjemno širokim razponom absorpcije.

Tako sestavljena organska celica je samostojno dosegla 19,84-odstotni izkoristek. Ob združitvi z zgornjo perovskitno celico v enovito dvopriključno tandemsko strukturo pa so meritve pokazale skupni izkoristek 27,35 odstotka. Zgornji perovskitni sloj pretvarja svetlobo višjih energij, medtem ko spodnji organski sloj lovi infrardeče valovne dolžine.

Poleg visokega izkoristka se celica ponaša z dobro vzdržljivostjo, saj je po 744 urah neprekinjene osvetlitve ohranila 80 odstotkov začetne zmogljivosti.