Xitoy Fanlar akademiyasi tadqiqotchilari perovskitlar va organik yarimoʻtkazgichlarni birlashtirgan tandem quyosh hujayralari sohasida yangi jahon rekordiga erishdi. Akademik Li Yunfan va tadqiqotchi Men Lei boshchiligidagi jamoa barqaror rejimdagi energiya aylantirish samaradorligini 28,04 foiz darajasida tasdiqladi.
Nature jurnalida nashr etilgan bu natija Xitoyning ikkita eritma bilan qayta ishlanadigan yarimoʻtkazgichni yagona tandem tuzilishga birlashtiruvchi rivojlanayotgan fotovoltaika yoʻnalishida yetakchi oʻrin egallaganligini tasdiqlaydi.
Ishlab chiqarish samaradorligining oshirilishi keng taqiqlangan zonalarga ega perovskitlar uchun uzoq vaqtdan beri jiddiy muammo boʻlgan halogenidlar fazaviy ajralish muammosini hal qilish orqali amalga oshirildi. Yorugʻlik ostida aralash halogenidli perovskitlar iyod va bromga boy fazalarga ajralib ketishga moyil, bu esa oʻz-oʻzidan kuchlanishni pasaytirish va vaqt oʻtishi bilan xususiyatlarning yomonlashishiga olib keladi.
CAS jamoasi material tayyorlash, film oʻsishi va ekspluatatsiya bosqichlarida nuqsonlarni passivizatsiya qilishni muvofiqlashtiruvchi butun hayot sikli davomida bostirish strategiyasini taklif qildi. Bu ajralishning yuzaga kelishining oldini oladi va agar u yuzaga kelsa, uning tarqalishini toʻxtatadi.
Eʼlon qilingan yuqori samaradorlikdan tashqari, hujayra 625 soat davomida uzluksiz yoritilgandan soʻng oʻzining dastlabki samaradorligining 90 foizini saqlab qoldi, bu istisno darajadagi barqarorlik koʻrsatkichidir. Garchi yakuniy tasdiqlash uchun uzoq muddatli tashqi sinovlar va tezlashtirilgan stress-testlar talab qilinsa ham, erishilgan natija muhandislik guruhlariga qurilmani modul va panellarga mos keladigan shakllarga miqyosini oshirishni boshlash imkonini beradi.
Arxitektura ikki kichik hujayra oʻrtasida yaxshi oʻzaro taʼsirni taʼminlaydi: keng taqiqlangan zonali yuqori perovskit qatlami pastki organik qatlamga zarar yetkazishi mumkin boʻlgan ultrafiltrlash nurlanishini filtrlaydi. Oʻz navbatida, pastki organik qatlamning gidrofobligi namlikning yuqori perovskit qatlamiga kirib kelishini sekinlashtiradi, spektr va atrof-muhitga chidamlilik uchun ham 'ikkidan ortiq' effekt yaratadi.
Texnologiyaning strategik ahamiyati uning ishlab chiqarish imkoniyatlarida yotadi. Perovskitlar va organik yarimoʻtkazgichlar ham gazetalar chop etishda ishlatiladigan tomoshabinli jarayonlarga oʻxshash sprinkler chop etish yoki slot orqali qatlam qoʻyish kabi usullar yordamida eritmadan choʻkkatilishi mumkin. Faol qatlamlar odatda mikrometr yoki undan kichik qalinlikka ega boʻlganligi sababli, hosil qilingan qurilmalar moslashuvchan, qatlanadigan va egilgan sirtlarga yopishishi mumkin, bu qattiq kremniy uchun mavjud boʻlmagan imkoniyatlarni ochadi.
Birinchi tabiiy bozor fotovoltaik tizimlar boʻlib, ular binolarga integratsiyalashgan, shu jumladan egilgan tomlar, derazalar ustidagi barmogʻlar va moslashuvchan fasadlarni oʻz ichiga oladi. Ikkinchi yoʻnalish kiyib yuriladigan elektronika, yengil dronlar va aerokosmik sirtlardir. Eng ambitsiyali soha kosmik sektor hisoblanadi. Sunʼiy yoʻldoshlar uchun quyosh panellari ogʻirlik bilan cheklangan, shuning uchun yuqori spetsifik quvvat, yaʼni kilogrammga vatlar juda muhimdir. Saqlash uchun qatlanadigan va orbitada ochiladigan moslashuvchan film joylashtirilayotgan quyosh qanotlarining massasini kamaytirishi va egilgan korpuslarga mos kelishi mumkin.
Jamoa radiatsion chidamlilik, vakuum barqarorligi va ekstremal termik tsikllar hali orbitada malaka talab qilishini taʼkidlaydi. Yoʻl xaritasi yuqori samarali kichik maydonli hujayralardan katta maydonli submodullarga, keyin moslashuvchan modullarga va nihoyat, aniq qoʻllanilishlarga xos namoyishlarga oʻtishni nazarda tutadi. 28,04 foizdagi rekord bu reja uchun boshlangʻich nuqta boʻlib, yakuniy maqsad emas.



