Tăng cường hiệu quả của pin mặt trời để đạt được sự độc lập khỏi các nguồn năng lượng nhiên liệu hóa thạch là trọng tâm chính trong nghiên cứu pin mặt trời. Một nhóm do Tiến sĩ vật lý Felix Lang từ Đại học Potsdam dẫn đầu, cùng với Giáo sư Lei Meng và Giáo sư Yongfang Li từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh, đã tích hợp thành công perovskite với chất hấp thụ hữu cơ để phát triển một pin mặt trời song song đạt được mức hiệu suất kỷ lục, như đã báo cáo trên tạp chí khoa học Nature.
Phương pháp này bao gồm sự kết hợp của hai vật liệu hấp thụ chọn lọc các bước sóng ngắn và dài—cụ thể là các vùng xanh lam/xanh lục và đỏ/hồng ngoại của quang phổ—do đó tối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng mặt trời. Theo truyền thống, các thành phần hấp thụ đỏ/hồng ngoại hiệu quả nhất trong pin mặt trời đến từ các vật liệu thông thường như silicon hoặc CIGS (đồng indium gallium selenide). Tuy nhiên, các vật liệu này thường yêu cầu nhiệt độ xử lý cao, dẫn đến lượng khí thải carbon đáng kể.
Trong ấn phẩm gần đây của họ trên tạp chí Nature, Lang và các đồng nghiệp đã kết hợp hai công nghệ pin mặt trời đầy hứa hẹn: pin mặt trời perovskite và pin mặt trời hữu cơ, có thể được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn và có tác động carbon thấp hơn. Đạt được hiệu suất ấn tượng 25,7% với sự kết hợp mới này là một nhiệm vụ đầy thách thức, như Felix Lang đã lưu ý, ông giải thích, "Bước đột phá này chỉ có thể thực hiện được bằng cách kết hợp hai tiến bộ đáng kể". Bước đột phá đầu tiên là tổng hợp một pin mặt trời hữu cơ hấp thụ ánh sáng đỏ/hồng ngoại mới của Meng và Li, giúp mở rộng khả năng hấp thụ của pin xa hơn nữa vào phạm vi hồng ngoại. Lang giải thích thêm, "Tuy nhiên, pin mặt trời song song phải đối mặt với những hạn chế do lớp perovskite, lớp này bị mất hiệu suất đáng kể khi được thiết kế để hấp thụ chủ yếu các phân đoạn màu xanh lam và xanh lục của quang phổ mặt trời. Để khắc phục điều này, chúng tôi đã triển khai một lớp thụ động mới trên perovskite, giúp giảm thiểu các khuyết tật về vật liệu và tăng cường hiệu suất tổng thể của pin".
Thời gian đăng: 12-12-2024