Sydney Üniversitesi liderliğindeki araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalar sonucunda, üç katmanlı perovskit-perovskit-silikon tandem güneş hücresi geliştirilerek %27,06’lık bir güç dönüşüm verimliliği ile rekor kırıldı. Bu çalışma, sadece verimlilik açısından değil, aynı zamanda cihazların termal kararlılık performansı açısından da yeni standartlar belirledi.
Yüksek verimlilik ve dayanıklılık
Araştırma ekibi, 16 cm²’lik bir cihaz üzerinde yapılan testlerde %23,3’lük bir verimlilik elde ederek şimdiye kadar rapor edilen en büyük ve en verimli üç katmanlı perovskit-silikon tandem güneş hücresini geliştirdi. Ekip, özellikle 1 cm²’lik hücrede 3,16 V açık devre gerilimi ile birlikte %27,06 güç dönüşüm verimliliği kaydettiklerini açıkladı.
Hücre, 400 saatten fazla sürekli ışık altında çalıştıktan sonra ilk verimliliğini %95 düzeyinde korudu. Araştırmacılar, bu cihazın ayrıca IEC termal döngü testini başarıyla geçen dünya çapında ilk kapsüllü perovskit hücre olduğunu belirttiler. Dolayısıyla hücre, -40 ile 85 derece arasındaki 200 sıcaklık döngüsünden başarıyla çıkmayı başardı.
Elde edilen sonuçlar, perovskit tandem güneş hücreleri teknolojisinin geliştirilmesi ve ticarileştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedildiğini gösteriyor. Perovskitler, düşük maliyetli üretim ve silikona eklenen çok katmanlı yapıları sayesinde güneş spektrumunun daha geniş kısmını yakalama potansiyeline sahip oldukları için fotovoltaik malzemeler arasında öne çıkmaktadır. Bununla birlikte, araştırmacılar laboratuvar dışına taşındığında cihazların ölçeklenmesi ve gerçek dünya koşullarında stabilitesinin sağlanması gibi zorluklarla karşı karşıya olduklarını belirtiyorlar.
Bu zorlukları aşabilmek adına, araştırmacılar yeni hücrede perovskit malzemenin kimyasını ve üç katmanlı hücre tasarımını yeniden gözden geçirdiler. Mevcut tasarımlarda bulunan kararsız malzemeler alternatif ve daha kararlı yapılar ile değiştirilerek hem hücrelerin performansı hem de dayanıklılığı artırılmış oldu.
