Солнечные элементы перовскит-органические: достигнуты 26,4% эффективности
Спроектировал новый узкий органический поглотитель, который повысил коллекцию фотонов в близлежащем инфракрасном положении, достигнув эффективности преобразования записей.
Был достигнут новый примечательный результат в области тандема фотоэлектрической технологии. После прогресса, полученного с солнечными элементами только в перовските, сектор приветствует новый мировой рекорд: перовскит -органические солнечные элементы с эффективностью конверсии 26,4%. Это самое высокое значение, когда -либо достигнутое для этой конкретной комбинации полупроводников на активной области 1 см².
«Маркировка точки» была группа исследователей из Национального университета Сингапура (NUS), вмешавшейся на органический поглощение.
Солнечные элементы перовскит-органические
На бумаге фотоэлектрический тандем Перовскити-полупроводник органический кажется особенно заманчивым. Настройка полосовой зоны обоих материалов позволяет развивать ячейки с высокой теоретической эффективностью и низкой стоимостью, что устраняет проблемы с поставкой, связанные с кристаллическим кремнием сегодня.
Тем не менее, сертифицированная эффективность солнцезащитного крема перовскита сияет в научном поле, глубоко ниже, чем на перовските с одним соединением. Почему? В основном из -за недостаточного фотокоррета, генерируемого в органическом подполье. Поскольку в части близлежащей инфракрасной части нет эффективных органических поглотителей с тонкой пленкой, значительная часть солнечной энергии, которая поражает устройство, тратится впустую.
Новый асимметричный органический акцептор
Чтобы преодолеть эту проблему, профессор Хоу Йи и его команда разработали асимметричный органический акцептор, P2EH-1V, характеризующийся последовательности отдельных и двойных переменных связей, которая позволяет электронам свободно перемещаться вдоль молекулы, способствуя поглощению света и транспортировки.
Структура молекулы позволяет поглощать глубину фотонов в инфракрасном поблизости, сохраняя при этом достаточную прочность для эффективного разделения заряда. Спектроскопический анализ прототипических клеток подтвердил, что эта конструкция позволяет высокую коллекцию носителей свободного заряда с минимальной потерей энергии.
Исследователи сложили новую органическую подземность с верхней клеткой в высокоэффективной перовските, взаимодействуя два слоя с помощью межконктору на основе прозрачного оксида проводника. Таким образом, тандемная фотоэлектрическая эффективность, разработанная, достигла эффективности конверсии мощности 27,5% на выборочных образцах 0,05 см² и 26,7% на устройствах 1 см², с результатом 26,4% сертифицированных независимо.
Это самые высокие показатели, когда-либо сертифицированные на сегодняшний день между клетками в перовските органических, перовскитных сигартов и клеток в перовските с одним сопоставимым размером.
Возможные применения перовскит-органических солнечных батарей
«Благодаря эффективности, предназначенной для преодоления 30%, эти гибкие пленки идеально подходят для производства рулона и для идеальной интеграции на изогнутые или тканевые подложки: подумайте о самостоятельных заплатях, которые захватывают солнечный свет, чтобы выполнить работающие датчики или интеллектуальные ткани, которые контролируют биометрические данные без необходимости в громоздких батареях или интеллектуальных тканях, которые следят за биометрическими данными без необходимости в громоздких батареях или интеллектуальных тканях, которые следят за биометрическими данными без необходимости кропот«Профессор Хоу заметил.
На следующем этапе исследования команда NUS сосредоточится на улучшении операционной стабильности в реальном мире и на переходе к производству на пилотной линии, важных отрывках для введения гибкой и высокоэффективной солнечной технологии на рынке.
Поисковая команда NUS опубликовала свои работы в журнале Природа 25 июня 2025 года.