የጥንታዊ የሲሊኮን የፀሐይ ፓነሎች ውጤታማነት ለመጨመር ተስፋ አለ

ታዋቂው የሲሊኮን የፀሐይ ፓነሎች ብርሃንን ወደ ኤሌክትሪክ ምን ያህል በብቃት እንደሚቀይሩት ውስን መሆኑ ምስጢር አይደለም። ይህ የሆነበት ምክንያት እያንዳንዱ ፎቶን አንድ ኤሌክትሮኖችን ብቻ ስለሚያንኳኳ ነው, ምንም እንኳን የብርሃን ቅንጣት ኃይል ሁለት ኤሌክትሮኖችን ለማንኳኳት በቂ ሊሆን ይችላል. በአዲስ ጥናት፣ MIT ሳይንቲስቶች ይህን መሰረታዊ ገደብ ማስቀረት እንደሚቻል ያሳያሉ፣ ይህም ለሲሊኮን የፀሐይ ህዋሶች በከፍተኛ ውጤታማነት መንገድ ይከፍታል።

አንድ ፎቶን ሁለት ኤሌክትሮኖችን ለማንኳኳት መቻሉ በንድፈ ሀሳብ የተረጋገጠው የዛሬ 50 ዓመት ገደማ ነው። ግን የመጀመሪያዎቹ የተሳካ ሙከራዎች ከ 6 ዓመታት በፊት ብቻ ተባዝተዋል. ከዚያም ከኦርጋኒክ ቁሶች የተሠራ የፀሐይ ሕዋስ እንደ ሙከራ ጥቅም ላይ ይውላል. ሳይንቲስቶች በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛ መጠን ባለው ሥራ ያገኙትን ወደ ይበልጥ ቀልጣፋ እና የበለጸገ ሲሊኮን ለመሸጋገር ፈታኝ ይሆናል።

በመጨረሻው ጊዜ эksperymenta የሲሊኮን የፀሐይ ሴል በመፍጠር ተሳክቷል, የቲዎሬቲክ የውጤታማነት ገደብ ከ 29,1% ወደ 35% ጨምሯል, እና ይህ ገደብ አይደለም. በሚያሳዝን ሁኔታ, ለእዚህ, የሶላር ሴል ከሶስት የተለያዩ ቁሳቁሶች የተዋሃደ መሆን ነበረበት, ስለዚህ በዚህ ሁኔታ በሞኖሊቲክ ሲሊኮን ማግኘት አይቻልም. በሚሰበሰብበት ጊዜ, የሶላር ሴል ከኦርጋኒክ ቁሳቁስ የተሰራ ሳንድዊች ነው. tetracene በገጽታ ፊልም መልክ, በጣም ቀጭኑ (በርካታ አቶሞች) የ hafnium oxynitride ፊልም እና እንዲያውም የሲሊኮን ዋፈር.

የ tetracene ንብርብር ከፍተኛ ኃይል ያለው ፎቶን ይይዛል እና ጉልበቱን በንብርብሩ ውስጥ ወደ ሁለት የተሳሳቱ ስሜቶች ይለውጣል። እነዚህ ኳሲፓርቲክስ የሚባሉት ናቸው። excitons. የመለየት ሂደቱ ነጠላ ኤክሲቶን ፊዚሽን በመባል ይታወቃል. ወደ ግምታዊ ግምት፣ ኤክሰቶኖች እንደ ኤሌክትሮኖች ይሠራሉ፣ እና እነዚህ ማነቃቂያዎች የኤሌክትሪክ ጅረት ለማመንጨት ሊያገለግሉ ይችላሉ። ጥያቄው እነዚህን ማነቃቂያዎች ወደ ሲሊኮን እና ከዚያ በላይ እንዴት ማስተላለፍ እንደሚቻል ነው?

ቀጭን የ hafnium oxynitride ሽፋን በቴትሬሴን ፊልም እና በሲሊኮን መካከል እንደ ድልድይ አይነት ሆነ። በዚህ ንብርብር ውስጥ ያሉ ሂደቶች እና በሲሊኮን ላይ ያሉ ተጽእኖዎች ኤክሳይቶችን ወደ ኤሌክትሮኖች ይለውጣሉ, እና ከዚያ ሁሉም ነገር እንደተለመደው ይቀጥላል. ሙከራው ይህ በሰማያዊ እና በአረንጓዴ ስፔክትራ ውስጥ የፀሐይ ሴል ውጤታማነትን እንደሚጨምር ማሳየት ችሏል. እንደ ሳይንቲስቶች ከሆነ የሲሊኮን የፀሐይ ሴል ውጤታማነት ለመጨመር ይህ ገደብ አይደለም. ነገር ግን የቀረበው ቴክኖሎጂ እንኳን ለገበያ ለመቅረብ ዓመታት ይወስዳል።

ምንጭ: 3dnews.ru