Díriú ar éifeachtúlacht: Cealla gréine tandem bunaithe ar chalcogenide agus ábhair orgánacha

Is príomhfhócas i dtaighde na gcealla gréine feabhas a chur ar éifeachtúlacht na gcealla gréine chun neamhspleáchas a bhaint amach ó fhoinsí fuinnimh breosla iontaise. D’éirigh le foireann faoi stiúir an fhisiceora Dr. Felix Lang ó Ollscoil Potsdam, in éineacht leis an Ollamh Lei Meng agus an tOllamh Yongfang Li ó Acadamh Eolaíochtaí na Síne i mBéising, perovskite a chomhtháthú le hionsúirí orgánacha chun ceall gréine tandem a fhorbairt a bhaineann leibhéil éifeachtúlachta taifead amach, mar a tuairiscíodh san iris eolaíochta Nature.

Baineann an cur chuige seo le meascán de dhá ábhar a ionsúnn tonnfhaid ghearra agus fhada go roghnach—go sonrach, na réigiúin gorma/uaine agus dearga/infridhearga den speictream—agus ar an gcaoi sin úsáid sholas na gréine a bharrfheabhsú. Go traidisiúnta, is ó ábhair thraidisiúnta cosúil le sileacan nó CIGS (seiléiníd copair indiam gallium). Mar sin féin, is gnách go mbíonn teochtaí próiseála arda ag teastáil ó na hábhair seo, rud a fhágann lorg carbóin suntasach.

Ina bhfoilseachán le déanaí i Nature, cuireann Lang agus a chomhghleacaithe dhá theicneolaíocht ghealladh fúthu maidir le cealla gréine: cealla gréine perovskite agus cealla gréine orgánacha, ar féidir iad a phróiseáil ag teochtaí níos ísle agus a bhfuil tionchar carbóin laghdaithe acu. Ba thasc dúshlánach é éifeachtúlacht shuntasach 25.7% a bhaint amach leis an teaglaim nua seo, mar a thug Felix Lang faoi deara, a mhínigh, “Níorbh fhéidir an dul chun cinn seo a dhéanamh ach trí dhá dhul chun cinn shuntasacha a chomhcheangal.” Ba é an chéad dul chun cinn sintéis cille gréine orgánacha ionsúiteacha dearga/infridhearga nua ag Meng agus Li, rud a leathnaíonn a cumas ionsúcháin níos faide isteach sa raon infridhearg. Mhínigh Lang tuilleadh, “Mar sin féin, bhí teorainneacha roimh chealla gréine tandem mar gheall ar an tsraith perovskite, a fhulaingíonn caillteanais shuntasacha éifeachtúlachta nuair a bhí sé deartha chun na codanna gorma agus glasa den speictream gréine a ionsú go príomha. Chun seo a shárú, chuireamar sraith pasivation nua i bhfeidhm ar an perovskite, rud a laghdaíonn lochtanna ábhartha agus a fheabhsaíonn feidhmíocht fhoriomlán na cille.”