Za tym niezwykłym osiągnięciem stoją naukowcy z Uniwersytetu Zhejiang. To właśnie ich dziełem jest organiczne ogniwo słoneczne oparte na warstwie transportującej dziury wykonanej z tlenku indu i cyny. Członkowie zespołu badawczego zaimplementowali także interfazę wykonaną z odzyskanego chlorku indu. O tym, jak dokładnie wyglądały prowadzone analizy badacze piszą na łamach Advanced Materials.
Czytaj też: Polacy wyprodukują paliwo przyszłości! Wielkie osiągnięcie warszawskich naukowców
Jak wyjaśniają autorzy publikacji, testy wykazały, że zaprojektowane przez nich ogniwo ma sprawność wynoszącą 18,92%. Co więcej, poddany recyklingowi materiał zapewnia wydajność porównywalną lub lepszą od warstwy transportującej dziury na bazie tlenku indu i cyny bądź materiałów wykonanych z powszechnie stosowanego polimeru znanego jako PEDOT:PSS.
W toku eksperymentów okazało się, że nowa konfiguracja ma niemal identyczne widma transmitancji jak w przypadku dotychczas stosowanych mieszanek. Stanowiło to wstęp do stworzenia ogniwa słonecznego z podłożem wykonanym ze szkła oraz tlenku indu i cyny, strukturą heterozłącza masowego, warstwą transportu elektronów opartą na przewodzącym fulerenowym środku powierzchniowo czynnym oraz srebrze pełniącym rolę kontaktu.
Fotowoltaika z recyklingu mogłaby opierać się na ponownym wykorzystywaniu niektórych składników ogniw słonecznych
Później przyszła pora na kluczową próbę. Jak się okazało, w przypadku proponowanego ogniwa sprawność konwersji mocy wyniosła 18,92%. Idąc dalej, napięcie w obwodzie otwartym to 0,88 V, prąd zwarciowy 26,12 mA na centymetr kwadratowy, a współczynnik wypełnienia 79,34. Dla porównania, klasyczna wersja, oparta na polimerze PEDOT:PSS, uzyskała sprawność 18,39%, napięcie w obwodzie otwartym 0,88 V, prąd zwarciowy 25,24 mA na centymetr kwadratowy i współczynnik wypełnienia 79,57.
Czytaj też: Ogniwo słoneczne, na jakie czekaliśmy. Tak elastyczne i wszechstronne do dzisiaj nie istniało
Trzeci wariant, w którym w grę wchodził wyłącznie tlenek indu i cyny, uzyskał sprawność wynoszącą16,08%, napięcie w obwodzie otwartym 0,85 V, prąd zwarciowy 24,88 mA na centymetr kwadratowy i współczynnik wypełnienia 73,10. Co istotne, formuła opracowana przez badaczy z Chin zachowała około 90% swojej początkowej wydajności po 1000 godzin działania. W przypadku pozostałych rozwiązań spadki były znacznie poważniejsze, ponieważ w znacznie krótszym okresie (100 godzin) wydajność spadła tam do 78%.