Această nouă generație de celule solare a fost dezvoltată de către profesorul Dr. Thomas Riedl și grupul lui de cercetători de la Universitatea din Wuppertal, împreună cu oamenii de știință de la Institutul de Chimie Fizică din cadrul Universității din Koln, alături de alți parteneri.

Potrivit Solar Daily, celulele solare convenționale sunt bazate pe semiconductori din silicon, care și-au atins potențialul maxim de eficiență, lucru care a făcut necesară dezvoltarea unei noi generații de celule solare care să faciliteze tranziția energetică.

Cele două alternative care ar putea reprezenta viitorul celulelor solare au fost folosite în acest nou produs, prima fiind semiconductorul organic, care este un compus pe bază de carbon capabil să transfere electricitatea în anumite condiții.

Semiconductorii organici au fost apoi combinați cu perovskit, un material bazat pe combinația dintre plumb și halogen, care are capabilități de transfer energetic foarte bune.

Aparent, aceste materiale pot fi produse cu mai puțină materie primă și energie în comparație cu celulele solare tradiționale, ceea ce le face mai sustenabile.

Pentru că lumina solară este compusă dintr-un spectru variat de culori, celulele solare de bună calitate ar trebui să poată capta cât mai mult din acest spectru pentru a putea avea o eficiență mai mare. Noua celulă solară în tandem dezvoltată de echipă reușește, cu ajutorul diferiților semiconductori, să absoarbă diferitele variații ale spectrului luminii solare, aceasta fiind mai eficientă.

Semiconductorii organici au fost folosiți pentru a capta lumina vizibilă și cea ultravioletă, în vreme ce perovskitul a fost folosit pentru a capta spectrul apropiat de lumina infraroșie.

Această combinație de materiale a mai fost folosită în trecut, însă de data aceasta, echipa de cercetători din Germania a reușit să îi crească eficiența, de la 20% la 24%.

Dr. Selina Olthof de la Institutul de Chimie Fizică al Universității din Koln a declarat că „pentru a atinge acest nivel de eficiență, a fost nevoie să minimizăm pierderile de energie generate de interferența dintre materialele din celulă. Pentru a rezolva această problemă, grupul de la Wuppertal a dezvoltat un interconector care cuplează componenta organică cu cea pe bază de perovskit electronic și optic.”

Din moment ce componentele sunt interconectate, echipa a folosit strat subțire de oxid de indiu, care măsoară 1.5 nanometri grosime, pentru a menține pierderile de energie la un nivel cât mai mic.

Prin optimizarea procesului de fabricație al acestor celule, echipa de la Wuppertal susține că eficiența poate atinge 30%, după cum au arătat într-o simulare.