Çin alimləri üst təbəqələrin hüceyrənin alt təbəqələrinə yapışmasını gücləndirməklə, çevik tandem günəş batareyalarını daha səmərəli və davamlı etmək yolunu tapıblar.

Mis indium qallium selenid (CIGS) əla tənzimlənən bant boşluğu, güclü işıq udma qabiliyyəti, aşağı temperatur həssaslığı və üstün əməliyyat sabitliyi ilə tanınan kommersiya yarımkeçiricidir və onu yeni nəsil tandem günəş batareyalarında alt hüceyrə istifadəsi üçün perspektivli bir namizəd edir.

Çevik perovskit/CIGS tandem günəş elementi perovskitin üst qatını – günəş işığını səmərəli şəkildə elektrik enerjisinə çevirən materialı CIGS-in alt təbəqəsi ilə birləşdirir. Beləliklə, bu tandem hüceyrə fotovoltaik sahədə yüngül, yüksək effektiv tətbiqlər üçün böyük potensiala malikdir.

Bununla belə, CIGS-in kobud səthi yuxarıda yüksək keyfiyyətli perovskit üst hüceyrələri istehsal etməyi çətinləşdirir, bu da bu tandem hüceyrələrinin kommersiya perspektivlərini məhdudlaşdırır.

Təbiət Enerjisində nəşr olunan bir araşdırmada Çin Elmlər Akademiyasının Ningbo Materiallar Texnologiyası və Mühəndisliyi İnstitutundan (NIMTE) professor Ye Jichunun rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu kobud səthlərdə perovskit üst hüceyrələrinin performansını artırmaq üçün innovativ antisolvent toxumlama strategiyası işləyib hazırlayıb .

Elm adamları eyni vaxtda perovskit səpilməsini birləşdirərkən öz-özünə yığılmış monolayerin (SAM) adsorbsiya və həlli proseslərini ayırdılar.

Onlar həll zamanı SAM qruplaşmasının qarşısını almaq üçün yüksək qütblü həlledicidən istifadə etdilər, aşağı polariteli həlledici isə adsorbsiya zamanı sıx SAM-ın əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün antisolvent kimi çıxış etdi. Bundan əlavə, əvvəlcədən qarışdırılmış toxum təbəqəsi perovskitin ıslanma qabiliyyətini və kristallığını yaxşılaşdıraraq, substrata güclü yapışmanı təmin etdi.

Bu yeniliklərlə komanda 1,09 sm ² çevik monolit perovskit /CIGS tandem günəş batareyası hazırladı. Ən sərt analoqları ilə rəqabət apararaq, cihaz 24,6% (23,8% sertifikatlaşdırılıb) təsir edici stabilləşdirilmiş effektivliyə nail olub, bu günə qədər elastik nazik təbəqə günəş elementləri üçün bildirilən ən yüksək göstəricilərdən biridir.

320 saat işləmə və 1 sm radiusda 3000 əyilmə dövründən sonra cihaz müstəsna mexaniki dayanıqlıq və uzunmüddətli dayanıqlıq nümayiş etdirərək ilkin səmərəliliyinin 90%-dən çoxunu saxladı.

Bu nailiyyət tandem günəş batareyası texnologiyasının kommersiya tətbiqini inkişaf etdirərək, sərfəli, yüksək performanslı çevik tandem günəş elementlərinin hazırlanmasına yol açır.

Ətraflı məlumat: Təbiət Enerjisi (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01760-6

Jurnal məlumatı: Təbiət Enerjisi Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir