અશ્મિભૂત ઇંધણ ઉર્જા સ્ત્રોતોથી સ્વતંત્રતા પ્રાપ્ત કરવા માટે સૌર કોષોની કાર્યક્ષમતા વધારવી એ સૌર કોષ સંશોધનનું પ્રાથમિક કેન્દ્ર છે. બેઇજિંગમાં ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના પ્રો. લી મેંગ અને પ્રો. યોંગફાંગ લી સાથે પોટ્સડેમ યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રી ડૉ. ફેલિક્સ લેંગની આગેવાની હેઠળની એક ટીમે પેરોવસ્કાઇટને કાર્બનિક શોષકો સાથે સફળતાપૂર્વક સંકલિત કર્યું છે જેથી એક ટેન્ડમ સોલર સેલ વિકસાવી શકાય જે રેકોર્ડ કાર્યક્ષમતા સ્તર પ્રાપ્ત કરે છે, જેમ કે વૈજ્ઞાનિક જર્નલ નેચરમાં અહેવાલ છે.
આ અભિગમમાં બે સામગ્રીઓનું સંયોજન શામેલ છે જે પસંદગીયુક્ત રીતે ટૂંકી અને લાંબી તરંગલંબાઇને શોષી લે છે - ખાસ કરીને, સ્પેક્ટ્રમના વાદળી/લીલા અને લાલ/ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશો - જેનાથી સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ શ્રેષ્ઠ બને છે. પરંપરાગત રીતે, સૌર કોષોમાં સૌથી અસરકારક લાલ/ઇન્ફ્રારેડ શોષક ઘટકો સિલિકોન અથવા CIGS (કોપર ઇન્ડિયમ ગેલિયમ સેલેનાઇડ) જેવી પરંપરાગત સામગ્રીમાંથી આવે છે. જો કે, આ સામગ્રીઓને સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ પ્રક્રિયા તાપમાનની જરૂર પડે છે, જેના પરિણામે નોંધપાત્ર કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ થાય છે.
નેચરમાં તેમના તાજેતરના પ્રકાશનમાં, લેંગ અને તેમના સાથીઓએ બે આશાસ્પદ સૌર કોષ તકનીકોને મર્જ કરી છે: પેરોવસ્કાઇટ અને કાર્બનિક સૌર કોષો, જે ઓછા તાપમાને પ્રક્રિયા કરી શકાય છે અને કાર્બન અસર ઘટાડે છે. આ નવા સંયોજન સાથે 25.7% ની પ્રભાવશાળી કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવી એક પડકારજનક કાર્ય હતું, જેમ કે ફેલિક્સ લેંગે નોંધ્યું છે, જેમણે સમજાવ્યું, "આ સફળતા ફક્ત બે નોંધપાત્ર પ્રગતિઓને જોડીને શક્ય બની હતી." પ્રથમ સફળતા મેંગ અને લી દ્વારા નવા લાલ/ઇન્ફ્રારેડ શોષક કાર્બનિક સૌર કોષનું સંશ્લેષણ હતું, જે તેની શોષણ ક્ષમતાને ઇન્ફ્રારેડ શ્રેણીમાં વધુ વિસ્તૃત કરે છે. લેંગે વધુ વિગતવાર જણાવ્યું, "જોકે, ટેન્ડમ સૌર કોષોને પેરોવસ્કાઇટ સ્તરને કારણે મર્યાદાઓનો સામનો કરવો પડ્યો, જે સૌર સ્પેક્ટ્રમના મુખ્યત્વે વાદળી અને લીલા ભાગોને શોષવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે ત્યારે નોંધપાત્ર કાર્યક્ષમતા નુકસાન સહન કરે છે. આને દૂર કરવા માટે, અમે પેરોવસ્કાઇટ પર એક નવલકથા પેસિવેશન સ્તર લાગુ કર્યું, જે સામગ્રીની ખામીઓને ઘટાડે છે અને કોષના એકંદર પ્રદર્શનને વધારે છે."
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૧૨-૨૦૨૪