Yksittäisfissio- ja tandem-aurinkokennojen käyttö voi tuottaa aurinkoenergiaa tehokkaammin ja samalla auttaa alentamaan käyttölämpöjä, pidentämään laitteiden käyttöiän ja ottamaan käyttöön uudenlaisen paradigman uuden sukupolven aurinkoenergiateknologian kehittämiseksi.
Tandemakku voi koostua uusista yhdisteistä, kuten piistä ja perovskiittinanokiteistä. Perovskiittityyppisissä nanokiteissä on suurempi kaistanrako kuin piissä, mikä auttaa laitetta kaappaamaan enemmän aurinkospektriä sähköntuotantoa varten.
Paras ratkaisu perinteisille aurinkokennoja varten on, että jokainen fotoni tuottaa elektronin sähköenergian kantajana. Singlet-fissioteknologia tuottaa kaksi kertaa enemmän elektroneja kuin perinteisessä tapauksessa, eli yksi fotoni kiihottaa kahta elektronia. Laitteissa on tetraseenia, joka toteuttaa singlet-fissiota, joka voi siirtää singlet-fission tuottaman energian piille.
Tutkijat ja insinöörit ympäri maailmaa tekevät kovasti töitä löytääkseen parhaan tavan integroida tandemsolut ja singlet-fissioprosessit kaupallisiin aurinkolaitteisiin korvaamaan perinteisiä yhden risteyksen piiaurinkokennoja, joita löytyy yleisesti katoilta ja suurista sovelluksista.
Tällä kertaa tutkijat toivat esiin joitakin sarjasolujen ja singlet-fissionin keskeisiä etuja. Tutkijat ovat osoittaneet, että tetraseeniin perustuvat pii-/perovskiittitandem-solut ja singlet-fissiosolut voivat toimia alhaisempissa lämpötiloissa kuin perinteiset piilaitteet. Tämä vähentää lämpöhäviön vaikutusta laitteisiin, pidentää laitteiden käyttöiän ja alentaa laitetuotannon energiakustannuksia.
Esimerkiksi moduulin käyttölämpötilan aleneminen 5°C-10°C vastaa 2-4% lisäystä vuotuisessa sähköntuotantoon. Yleensä todetaan, että laitteen käyttöikä kaksinkertaistuu jokaista lämpötilan laskua 10 °C:ta vastaan. Tämä tarkoittaa, että sarjan akun käyttöikää on 3,1 vuotta, ja singlet-fissioakun käyttöikää on 4,5 vuotta.
Lisäksi singlet-fissioakulla on toinen etu. Kun tetracene hajoaa väistämättä, se tulee läpinäkyväksi auringon säteilylle, jolloin akku voi edelleen toimia perinteisenä piilaitteena.
Tohtori Jessica Yajie, tämän tutkimuksen pääkirjoittaja, sanoi: "Aurinkosähköteknologian kaupallinen arvo voidaan saavuttaa parantamalla energian muuntamistehokkuutta tai pidentämällä käyttöiän. Ensimmäinen on tärkein liikkeellepaneva voima seuraavan sukupolven teknologioiden kehittämisessä, kun taas (aiemmin) ihmisiä lähes jälkimmäistä, mahdollista elinkaatiedon etua, ei harkittu."