เซลล์วัสดุแอนติโมนีเบสคาลโคจีไนด์ที่ได้รับการปรับปรุง บรรลุประสิทธิภาพโฟโตอิเล็กทริกสูงสุดเป็นประวัติการณ์

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ในออสเตรเลียได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดแอนติโมนี-เบสที่มีประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกที่รับรองแล้ว 10.7% ซึ่งเป็นสถิติใหม่สำหรับวัสดุประเภทนี้ บทความที่เกี่ยวข้องได้ถูกตีพิมพ์ในฉบับล่าสุดของวารสาร *Nature Energy*

วัสดุนี้มีข้อดีสี่ประการคือ: วัตถุดิบอุดมสมบูรณ์และราคาถูก ไม่ต้องพึ่งพาโลหะหายากหรือโลหะมีค่า; โครงสร้างมั่นคงและอายุการใช้งานยาวนาน—ในฐานะวัสดุอนินทรีย์ มันทนทานต่อการเสื่อมสภาพมากกว่าวัสดุอินทรีย์หรือเพอร์โอไวไทด์; การดูดซับแสงที่แข็งแกร่งมาก ต้องการเพียงฟิล์มหนาประมาณ 300 นาโนเมตรเพื่อจับแสงแดดได้อย่างมีประสิทธิภาพ; และสามารถทำให้เป็นฟิล์มได้ที่อุณหภูมิต่ำ ลดการใช้พลังงานอย่างมากและช่วยในการผลิตแบบมวลชน

แม้มีข้อดีเหล่านี้ แต่ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทนี้ก็ยังไม่สามารถผ่านอุปสรรค 10% มาตั้งแต่ปี 2020 งานวิจัยล่าสุดพบว่าปัญหาอยู่ที่การกระจายตัวของธาตุที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างกระบวนการผลิต—กำมะถันและซีลีเนียมกระจายตัวไม่เท่ากัน สร้าง "อุปสรรคพลังงาน" ที่ขัดขวางการขนส่งประจุไฟฟ้าที่เกิดจากแสง ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ในการแก้ไขปัญหานี้ ทีมได้เติมโซเดียมซัลไฟด์ในปริมาณเล็กน้อยระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ การปรับปรุงนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งประจุอย่างมาก