E Fuerschungsteam vun der National University of Singapore huet eng nei Perovskit-organesch Tandem-Solarzell entwéckelt, déi zertifizéiert ass fir eng Energiekonversiounseffizienz (PCE) vun 26.4% an enger aktiver Fläch vun 1 cm2 z'erreechen - wat en neie Weltrekord fir sou Apparater opstellt. D'Resultater goufen an der leschter Ausgab vun Nature publizéiert.

D'Team huet betount, datt déi nei entwéckelt Tandemzell Ultradënn a Flexibilitéit kombinéiert, wat eng zukünfteg direkt Integratioun an KI-ugedriwwen Ausrüstung wéi Dronen, intelligent Textilien a tragbar Apparater erméiglecht, fir propper Energie ze liwweren.

Duerchbrochsinnovatioun: Organeschen Absorber mat schmueler Bandlück

Am Kär vun dësem Fortschrëtt läit den pionéierende schmuele Bandlück-organeschen Absorber vum Team. Als präzis "Photonenfalle" funktionéiert en a fängt effizient Photonen am noen Infraroutberäich (NIR) an iwwerwannt domat erfollegräich e laangjärege technesche Flaschenhals an der Entwécklung vun Dënnschicht-Tandem-Solarzellen.

Wärend déi ofstëmmebar Bandlücke vu Perovskit an organesche Hallefleitermaterialien de Potenzial bidden, d'theoretesch Effizienzgrenzen ze iwwertreffen, huet déi niddreg NIR-Absorptioun de Fortschrëtt stänneg behënnert.

Innovativt molekulare Design

Fir dëser Erausfuerderung gerecht ze ginn, huet d'Team en asymmetreschen organeschen Akzeptor entwéckelt. Dës Struktur erweidert net nëmmen de Liichtabsorptiounsberäich an déif NIR-Regiounen, mä hält och eng genuch Ladungstrennungsantriebskraaft oprecht, während se gläichzäiteg eng héich geuerdnet molekular Ausriichtung erméiglecht. Duerch ultraschnell Spektroskopie an Analyse vun der Apparatphysik huet d'Team bestätegt, datt dësen Design eng effizient Ladungssammlung mat minimalem Energieverloscht erreecht.

Apparatintegratioun a Leeschtung

An der Praxis hunn d'Fuerscher dës héich performant organesch Ënnerzell mat enger ieweschter Perowskitzell gestapelt, an dës iwwer eng transparent, leetfäeg Oxid-Zwëscheschicht integréiert. Schlësselresultater sinn:

● 27.5% PCE fir e Mikroapparat vun 0.05 cm2

● 26.7% PCE fir en Standard-Apparat vun 1 cm2

● 26.4% onofhängeg zertifizéiert Effizienz fir déi 1 cm2 Zell

Dës Leeschtung brécht net nëmmen de Perovskit-organescht Tandem-Rekord, mä iwwertrëfft och Perovskit-CIGS vun der selwechter Gréisst a Perovskit-Zellen mat enger Junktioun.