Kalay bazlı bu hücre, enerji dönüşüm verimliliğinde geleneksel kurşunlu hücrelerle rekabet edebilecek seviyeye ulaştı. Bu başarı, yeşil enerji teknolojileri açısından önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
Nature dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bu gelişme perovskit tabanlı güneş hücrelerinin günlük hayatta yaygın kullanımını hızlandırabilir. Perovskit hücreleri, yüksek verimlilikleri ve düşük üretim maliyetleri nedeniyle fotovoltaik teknolojilerde çığır açıcı bir rol oynamakta. Ancak bugüne kadar kurşun kullanımı, bu teknolojinin yaygınlaşmasının önünde çevresel ve sağlık açısından ciddi bir engeldi.
Fudan Üniversitesi liderliğindeki araştırma ekibi, kurşunsuz bir güneş hücresinde şimdiye kadar kaydedilen en yüksek enerji dönüşüm verimi olan %17,7 oranına ulaşarak bu alanda rekor kırdı.
Çalışmanın yazarlarından Liang Jia, “Amacımız, yaşam döngüsünün tamamında gerçekten çevreci olan bir güneş hücresi geliştirmekti,” dedi. Jia'ya göre kalay, hem bol bulunabilirliği, hem de güvenli oluşu sayesinde ideal bir alternatif oluşturuyor. Ayrıca, kalayın güneş enerjisi dönüşümünde yüksek uyumluluğa sahip olması ve büyük ölçekli üretime uygunluğu da önemli avantajlar arasında.
Daha önceki kalay bazlı hücreler, kalay iyonlarının kolayca oksitlenmesi ve katmanlar arası arayüzde yaşanan dengesizlikler nedeniyle %10 verimlilik eşiğini geçmekte zorlanıyordu. Ancak araştırmacılar, bu sorunu çözmek için özel bir moleküler ara katman geliştirdi.
Bu yeni tasarım, "süper ıslanabilir" bir alt katman oluşturarak, kalay bazlı perovskit filmlerin daha homojen ve yüksek kaliteli büyümesini sağladı ve yapısal kusurları en aza indirdi.
Liang’a göre, kalay tabanlı hücrelerin hammadde maliyeti teorik olarak silikon hücrelerden çok daha düşük.
