Lea Nienhaus ve doktora sonrası araştırmacı Sarah Wieghold güneş pilleri için foton dönüşümü adı verilen bir süreci kolaylaştırmak için yeni bir yaklaşım yarattı. Foton dönüşümünde, iki düşük enerjili foton, görünür ışık yayan bir yüksek enerji fotonuna dönüştürülür.

Güneş pilleri, foton dönüşümünü hassaslaştırmak için metal-organik moleküller veya yarı iletken nanokristaller kullanırlar, ancak Nienhaus ve Wieghold güneş pili malzemesi olarak kurşun halojenürler perovskite filmleri kullandılar. Perovskite, dönüştürülen ışığı yayan rubren adında bir hidrokarbonla birleştirildi.

Bu sürecin arkasındaki fikir, kızılötesi ışığı algılayan ve kullanan daha verimli güneş hücreleri oluşturmaktır. Kızılötesi spektrumdaki dalga boyları, tipik bir güneş hücresindeki elektronları uyarmak için gereken enerjiye sahip değildir ve bu nedenle uygun bir enerji kaynağı değildir.

Nienhaus, "Bu, güneş hücresi tarafından absorbe edilemeyen büyük miktarda güneş spektrumunun olduğu anlamına gelir. Kızılötesi ışığı bir güneş pili tarafından görülebilecek ve kullanılabilecek bir dalga boyuna dönüştürmek istiyoruz.”

Cihaz verimliliğini artırmak için, araştırmacıların sadece doğru kalınlıkta bir perovskite filmi oluşturmaları gerekiyordu. 20, 30, 100 ve 380 nanometre kalınlığındaki filmleri test ettiler. Kalınlık 30 nanometrenin üzerindeyken, güneş enerjisi koşulları altında dönüşüm süreci etkili olmuştur.

Sonuç olarak, araştırmacılar, kızılötesi ışığın, cihazdan görünen ışığa oranını optimize etmek için daha ayrıntılı bir cihaz mühendisliği gerektirdiğini belirtti.

Kaynak : phys