התמקד ביעילות: תאים סולאריים טנדם המבוססים על חומרים כלקוגניד וחומרים אורגניים

שיפור היעילות של תאים סולאריים להשגת עצמאות ממקורות אנרגיית דלק מאובנים הוא מוקד ראשוני במחקר תאים סולאריים. צוות בראשות הפיזיקאי ד"ר פליקס לנג מאוניברסיטת פוטסדאם, לצד פרופ 'ליי מנג ופרופ' יונגפנג לי מהאקדמיה הסינית למדעים בבייג'ינג, שילב בהצלחה את פרובסקיט עם בולמים אורגניים כדי לפתח תא סולארי טנדם שמשיג רמות יעילות רשומות, כפי שדיווח בכתב העת המדעית.

גישה זו כוללת שילוב של שני חומרים הסופגים באופן סלקטיבי אורכי גל קצרים וארוכים - באופן ספציפי, האזורים הכחולים/הירוקים והאדומים/אינפרא אדום של הספקטרום - ובמקום מיטוב את השימוש באור השמש. באופן מסורתי, הרכיבים הסופגים האדומים/אינפרא אדום היעילים ביותר בתאים סולאריים הגיעו מחומרים קונבנציונליים כמו סיליקון או סיגריות (נחושת אינדיום גליום סלניד). עם זאת, בדרך כלל חומרים אלה דורשים טמפרטורות עיבוד גבוהות, וכתוצאה מכך טביעת רגל פחמן משמעותית.

בפרסומם האחרון באופיין, לנג ועמיתיו ממזגים שתי טכנולוגיות תאים סולאריים מבטיחים: תאים סולאריים פרובסקייט ותאים סולאריים אורגניים, אותם ניתן לעבד בטמפרטורות נמוכות יותר ולהפחית השפעה על פחמן. השגת יעילות מרשימה של 25.7% עם שילוב חדש זה הייתה משימה מאתגרת, כפי שצוין על ידי פליקס לנג, שהסביר, "פריצת דרך זו התאפשרה רק על ידי שילוב של שתי התקדמות משמעותית." הפריצה הראשונה הייתה סינתזה של תא סולארי אורגני אדום/אינפרא אדום חדש על ידי Meng ו- Li, מה שמאריך את יכולת הקליטה שלו עוד יותר לטווח האינפרא אדום. לאנג הרחיב עוד יותר, "עם זאת, תאים סולאריים של טנדם התמודדו עם מגבלות בגלל שכבת הפרובסקייט, הסובלת מאובדן יעילות משמעותי כאשר הם נועדו לספוג בעיקר את הקטעים הכחולים והירוקים של הספקטרום הסולארי. כדי להתגבר על זה, יישמנו את השכבה הפסיבית החדשה על הפרובסקיט, שמגדיל את החומר של החומר."