Գաղտնիք չէ, որ հայտնի սիլիկոնային արևային մարտկոցները սահմանափակումներ ունեն լույսը էլեկտրականության վերածելու արդյունավետության հարցում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ յուրաքանչյուր ֆոտոն նոկաուտի է ենթարկում միայն մեկ էլեկտրոն, թեև լույսի մասնիկի էներգիան կարող է բավարար լինել երկու էլեկտրոնների նոկաուտի համար: Նոր ուսումնասիրության մեջ MIT-ի գիտնականները ցույց են տվել, որ այս հիմնարար սահմանափակումը կարելի է հաղթահարել՝ ճանապարհ հարթելով զգալիորեն ավելի բարձր արդյունավետությամբ սիլիկոնային արևային բջիջների համար:
Ֆոտոնի՝ երկու էլեկտրոնները նոկաուտի ենթարկելու ունակությունը տեսականորեն արդարացված էր մոտ 50 տարի առաջ: Սակայն առաջին հաջող փորձերը վերարտադրվել են ընդամենը 6 տարի առաջ։ Այնուհետև որպես փորձ օգտագործվել է օրգանական նյութերից պատրաստված արևային մարտկոց։ Գայթակղիչ կլիներ անցնել ավելի արդյունավետ և առատ սիլիցիումին, մի բան, որին գիտնականներին հաջողվել է հասնել միայն այժմ հսկայական աշխատանքի շնորհիվ:
Վերջին ժամանակ հաջողվել է ստեղծել սիլիկոնային արևային մարտկոց, որի արդյունավետության տեսական սահմանը 29,1%-ից հասցվել է 35%-ի, և դա սահմանը չէ։ Ցավոք սրտի, դրա համար արևային մարտկոցը պետք է կազմված լիներ երեք տարբեր նյութերից, ուստի այս դեպքում անհնար է յոլա գնալ մոնոլիտ սիլիցիումով: Երբ հավաքվում է, արևային մարտկոցը օրգանական նյութից պատրաստված սենդվիչ է: մակերեսային թաղանթի տեսքով՝ հաֆնիումի օքսինիտրիդի ամենաբարակ (մի քանի ատոմ) թաղանթ և, ըստ էության, սիլիկոնային վաֆլի։
Tetracene շերտը կլանում է բարձր էներգիայի ֆոտոնը և նրա էներգիան վերածում շերտի երկու մոլորված գրգռումների։ Սրանք այսպես կոչված քվազիմասնիկներն են . Տարանջատման գործընթացը հայտնի է որպես միլետ էկցիտոնային տրոհում։ Կոպիտ մոտավոր հաշվարկով, էքսիտոններն իրենց էլեկտրոնների նման են պահում, և այդ գրգռումները կարող են օգտագործվել էլեկտրական հոսանք առաջացնելու համար: Հարցն այն է, թե ինչպես փոխանցել այս գրգռումները սիլիցիում և դրանից դուրս:
Հաֆնիումի օքսինիտրիդի բարակ շերտը մի տեսակ կամուրջ դարձավ մակերեսային տետրացեն թաղանթի և սիլիցիումի միջև: Այս շերտի պրոցեսները և սիլիցիումի վրա մակերևութային ազդեցությունները էքսիտոնները վերածում են էլեկտրոնի, այնուհետև ամեն ինչ ընթանում է սովորականի պես: Փորձը կարողացավ ցույց տալ, որ դա մեծացնում է արևային մարտկոցի արդյունավետությունը կապույտ և կանաչ սպեկտրներում: Ըստ գիտնականների՝ սա սիլիկոնային արևային մարտկոցի արդյունավետության բարձրացման սահմանը չէ։ Բայց նույնիսկ ներկայացված տեխնոլոգիայի առևտրայնացման համար տարիներ կպահանջվեն:
Source: 3dnews.ru