I choć nie jest to pierwsza w historii próba połączenia możliwości obu składników w celu zwiększenia wydajności ogniw słonecznych, to uzyskane wyniki jasno pokazują, że to jak najbardziej sensowne rozwiązanie. Wyróżniającym aspektem zastosowanego podejścia było również wykorzystanie specjalnej powłoki otaczającej niecodzienny duet materiałów. W ostatecznym rozrachunku doprowadziło to do osiągnięcia wydajności wynoszącej 31,2%.
Czytaj też: Naukowcy tworzą rekordowo ciężki pierwiastek. Jeśli tego dokonają, nauka zmieni się na zawsze
Wskaźnik ten, określany również mianem sprawności konwersji energii, określa, jaka część światła słonecznego docierającego do modułu może zostać zamieniona w energię elektryczną. Oczywiście im wyższy wynik, tym lepiej. Już w poprzednich latach stawało się jasne, iż takie rozwiązanie, tj. polegające na łączeniu krzemu i perowskitów, może dawać najlepsze rezultaty.
Działania opisane na łamach Joule stanowią kolejne potwierdzenie takiego stanu rzeczy. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, wykorzystanie dwuwymiarowej warstwy perowskitu na spodzie ogniwa stało się możliwe za sprawą wykorzystania skalowalnej, opartej na tuszu produkcji. Poza tym wprowadzone zmiany miały zapewnić poprawę stabilności i usprawnienie produkcji ogniw słonecznych.
Ogniwa słoneczne łączące w sobie krzem i perowskity osiągnęły sprawność konwersji energii na poziomie 31,2%. Mają być przy tym wytrzymałe i tanie w produkcji
Wszystko wskazuje na to, że wyznaczone cele zostaną zrealizowane. Nowatorska powłoka – wybrana w miejsce wirowej, zapewniła możliwość osadzenia trójwymiarowej warstwy perowskitu na dwuwymiarowej w odwróconej konfiguracji p-i-n. Z kolei odpowiednie ustawienie folii 2D przed dodaniem warstwy 3D pozwoliło zminimalizować niedopasowania energii w dolnej części ogniw, zarazem ograniczając utratę wydajności wynikającą z konfiguracji p-i-n.
Dla zapewnienia wyższej stabilizacji podłoża wykonanego z tlenku indu i cyny członkowie zespołu badawczego zastosowali warstwę transportującą elektrony. Do jej utworzenia doprowadzili przez odparowanie buckminsterfullerenu i tlenku cyny. Kolejne warstwy – wykonane z tlenku indu i cynku oraz fluorku magnezu – miały zapewniać tzw. antyrefleks, a całość wykończono kontaktem ze srebra.
Czytaj też: Wystarczy 5 minut ładowania i jedziesz, gdzie chcesz. Ten akumulator zwiastuje nową erę
Kiedy przyszła pora na testy, stało się jasne, że nowe ogniwo słoneczne wykonane na bazie krzemu i perowskitów może utrzymać 80% swojej szczytowej wydajności przez około 1700 godzin przy ekspozycji na normalne działanie promieni słonecznych. Sprawność konwersji energii wyniosła 31,2%, a uzyskane rezultaty dają nadzieję na możliwość tworzenia wydajność, stabilnych i trwałych urządzeń.