Արևային մարտկոցների արդյունավետության բարձրացումը՝ բրածո վառելիքի էներգիայի աղբյուրներից անկախության հասնելու համար, արևային մարտկոցների հետազոտության հիմնական ուշադրության կենտրոնում է: Պոտսդամի համալսարանի ֆիզիկոս դոկտոր Ֆելիքս Լանգի գլխավորած թիմը, Պեկինի Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի պրոֆեսոր Լեյ Մենգի և պրոֆեսոր Յոնգֆանգ Լիի հետ միասին, հաջողությամբ ինտեգրել է պերովսկիտը օրգանական կլանիչների հետ՝ մշակելով տանդեմային արևային մարտկոց, որը հասնում է ռեկորդային արդյունավետության մակարդակի, ինչպես նշվում է Nature գիտական ամսագրում:
Այս մոտեցումը ներառում է երկու նյութերի համադրություն, որոնք ընտրողաբար կլանում են կարճ և երկար ալիքի երկարությունները՝ մասնավորապես՝ սպեկտրի կապույտ/կանաչ և կարմիր/ինֆրակարմիր շրջանները՝ այդպիսով օպտիմալացնելով արևի լույսի օգտագործումը: Ավանդաբար, արևային մարտկոցներում կարմիր/ինֆրակարմիր կլանող ամենաարդյունավետ բաղադրիչները ստացվել են ավանդական նյութերից, ինչպիսիք են սիլիցիումը կամ CIGS-ը (պղինձ-ինդիում-գալիում-սելենիդ): Այնուամենայնիվ, այս նյութերը սովորաբար պահանջում են բարձր մշակման ջերմաստիճաններ, ինչը հանգեցնում է զգալի ածխածնային հետքի:
Nature ամսագրում իրենց վերջին հրապարակման մեջ Լանգը և նրա գործընկերները միավորում են երկու խոստումնալից արևային մարտկոցների տեխնոլոգիաներ՝ պերովսկիտային և օրգանական արևային մարտկոցներ, որոնք կարող են մշակվել ավելի ցածր ջերմաստիճաններում և ունեն ածխածնի նվազեցված ազդեցություն: Այս նոր համադրությամբ 25.7% տպավորիչ արդյունավետության հասնելը մարտահրավեր էր, ինչպես նշել է Ֆելիքս Լանգը, ով բացատրել է. «Այս առաջընթացը հնարավոր դարձավ միայն երկու նշանակալի առաջընթացների համատեղման շնորհիվ»: Առաջին առաջընթացը Մենգի և Լիի կողմից նոր կարմիր/ինֆրակարմիր կլանող օրգանական արևային մարտկոցի սինթեզն էր, որն իր կլանման ունակությունը ընդլայնում է ավելի խորը ինֆրակարմիր տիրույթում: Լանգը հետագայում մանրամասնել է. «Այնուամենայնիվ, տանդեմ արևային մարտկոցները բախվել են սահմանափակումների՝ պերովսկիտային շերտի պատճառով, որը զգալի արդյունավետության կորուստներ է կրում, երբ նախագծված է հիմնականում արևային սպեկտրի կապույտ և կանաչ հատվածները կլանելու համար: Դա հաղթահարելու համար մենք պերովսկիտի վրա ներդրել ենք նորարարական պասիվացման շերտ, որը մեղմացնում է նյութական թերությունները և բարելավում բջիջի ընդհանուր աշխատանքը»:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 12-2024