Na-sensitize ng mga siyentipiko mula sa MIT ang mga umiiral nang silicon solar cells sa pamamagitan ng singlet exciton fission method. Maaari nitong pataasin ang kahusayan ng mga solar cell mula 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 kung saan ang liwanag ng Araw ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Mga solar cells ay pinakakaraniwang gawa sa silikon na gumagamit ng prosesong photovoltaic upang gawing kuryente ang sikat ng araw. Idinisenyo din ang mga tandem cell na karaniwang kinabibilangan ng mga perovskites cell kung saan maaaring gamitin ng bawat seksyon ng solar cell ang enerhiya ng Sun 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 porsyento 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 na solar cell.
Researchers transferred single exciton fission effect from tetracene – a known material which exhibits it – into crystalline silicon. This material tetracene is a hydrocarbon ng bahagi ng katawan semiconductor. The transfer was achieved by placing an additional thin layer of hafnium oxynitride (8 angstrom) between excitonic tetracene layer and silicon solar cell and coupling them.
Ang maliit na hafnium oxynitride layer na ito ay kumilos bilang isang tulay at naging posible ang pagbuo ng mga high energy photon sa tetracene layer na nag-trigger ng pagpapalabas ng dalawang electron sa silicon cell bilang kabaligtaran sa karaniwan. Ang sensitization na ito ng silicon solar cell ay nagbawas ng thermalization losses at nagpagana ng mas mahusay na sensitivity sa liwanag. Nadoble ang output ng enerhiya ng mga solar cell dahil mas maraming output ang nabuo mula sa berde at asul na mga bahagi ng spectrum. Mapapahusay nito ang kahusayan ng mga solar cell hanggang sa 35 porsiyento. Ang teknolohiya ay naiiba sa mga tandem solar cell dahil nagdaragdag lamang ito ng mas kasalukuyang sa silikon nang hindi nagdaragdag ng karagdagang mga 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
