Forskare vid Nanyang Technological University i Singapore och University of Groningen i Nederländerna har tagit fram en metod för att analysera vilka materialpar i perovskitsolceller som skördar mest energi.
Genom att använda extremt korta laserpulser har professor Sum Tze Chien från Nanyang Technological University och professor Maxim Pshenichnikov från University of Groningen observerat hur en energibarriär bildas när perovskitmaterial kombineras med ett material som utvinner de elektriska laddningarna för att skapa en solcell.
När en konventionell solcell absorberar solljus och omvandlar det till elektrisk laddning har ljuspartiklarna mer energi än vad som behövs för att generera de elektriska laddningarna i solcellen. Denna överskottsenergi ger upphov till så kallade ”heta” laddningar, som mycket snabbt förlorar sin överskottsenergi som värme och bara lämnar kvar ”kalla” laddningar för att generera elektricitet. Det är denna energiförlust som gör att verkningsgraden hos konventionella solceller har en teoretisk övre gräns på 33 procent.
Om man skulle kunna utvinna de ”heta” laddningarna tillräckligt snabbt tror forskarna att det, tillsammans med de ”kalla” laddningarna, skulle leda till en solcell som har en verkningsgrad med en teoretisk övre gräns på 66 procent.
Nyckeln till att utvinna de ”heta” laddningarna tillräckligt fort är valet av det material som utvinner de elektriska laddningarna och Sum Tze Chiens grupp har nu kommit på ett sätt att mäta vilka material som är bäst genom att observera solcellerna med hjälp av laserpulser som bara är några femtosekunder långa.
- Våra senaste resultat visar hur "heta" dessa laddningar måste vara för att passera energibarriären utan att gå till spillo som värme. Detta belyser behovet av att bättre para ihop material som utvinner laddningar med perovskiter om vi vill sänka denna energibarriär för mer effektiva solceller, säger Sum Tze Chien.
