Ang mga siyentipiko mula sa MIT ay nagparamdam ng umiiral na silikon ng araw mga cell sa pamamagitan ng singlet exciton fission method. Maaari nitong mapataas ang kahusayan ng ng araw mga cell mula sa 18 porsiyento hanggang sa kasing taas ng 35 porsiyento kaya nadodoble ang output ng enerhiya sa gayon ay binabawasan ang mga gastos ng solar technology.
Nagiging kinakailangan na bawasan ang ating pagdepende sa fossil fuel at bumuo ng mga teknolohiya para sa isang napapanatiling hinaharap. solar power ay isang renewable source ng lakas saan Sun's ang ilaw ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Mga solar cells ay pinaka-karaniwang gawa sa silikon na gumagamit ng photovoltaic na proseso upang mabago liwanag ng araw sa kuryente. Dinisenyo din ang mga tandem cell na karaniwang kinabibilangan ng mga perovskites cell kung saan ang bawat seksyon ng ng araw maaaring gamitin ng mga cell Sun's enerhiya mula sa iba't ibang spectrum nito at sa gayon ay may mas mataas na kahusayan. Ang mga solar cell na magagamit ngayon ay limitado sa kanilang kahusayan na 15-22 porsyento lamang.
Isang pag-aaral na inilathala noong Hulyo 3 sa Kalikasan ay nagpakita kung paano silicon ng araw ang kahusayan ng cell ay maaaring tumaas sa kasing taas ng 35 porsiyento sa pamamagitan ng paglalapat ng isang epekto na tinatawag na singlet exciton fission. Sa ganitong epekto, ang isang particle ng liwanag (photon) ay maaaring makabuo ng dalawang pares ng electron-hole kumpara sa isa lamang. Ang solong exciton fission ay nakikita sa maraming materyales mula noong natuklasan ito noong 1970s. Ang kasalukuyang pag-aaral ay naglalayong isalin ang epektong ito sa unang pagkakataon sa isang mabubuhay ng araw cell.
Inilipat ng mga mananaliksik ang solong exciton fission effect mula sa tetracene - isang kilalang materyal na nagpapakita nito - sa mala-kristal na silikon. Ang materyal na tetracene na ito ay isang hydrocarbon ng bahagi ng katawan semiconductor. Nakamit ang paglipat sa pamamagitan ng paglalagay ng karagdagang manipis na layer ng hafnium oxynitride (8 angstrom) sa pagitan ng excitonic tetracene layer at silicon ng araw cell at pagsasama sa kanila.
Ang maliit na hafnium oxynitride layer na ito ay kumilos bilang isang tulay at naging posible ang pagbuo ng mataas na enerhiya na mga photon sa tetracene layer na pagkatapos ay nag-trigger ng paglabas ng dalawang electron sa silicon cell bilang kabaligtaran sa karaniwan. Ang sensitization na ito ng silikon ng araw binawasan ng cell ang mga pagkawala ng thermalization at pinagana ang mas mahusay na sensitivity sa liwanag. Ang output ng enerhiya ng ng araw nadoble ang mga cell habang mas maraming output ang nabuo mula sa berde at asul na mga bahagi ng spectrum. Maaari nitong mapahusay ang kahusayan ng ng araw mga cell hanggang sa 35 porsiyento. Ang teknolohiya ay naiiba sa mga tandem solar cells dahil nagdaragdag lamang ito ng mas kasalukuyang sa silikon nang hindi nagdaragdag ng mga karagdagang cell.
Ang kasalukuyang pag-aaral ay nagpakita ng improvised singlet-fission silicon solar cells na maaaring magpakita ng mas mataas na kahusayan at sa gayon ay mabawasan ang kabuuang halaga ng pagbuo ng enerhiya ng solar na teknolohiya.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Einzinger, M. et al. 2019. Sensitization ng silicon sa pamamagitan ng singlet exciton fission sa tetracene. Kalikasan. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
