Það er ekkert leyndarmál að vinsælar sílikon sólarplötur hafa takmarkanir á því hversu skilvirkt þær breyta ljósi í rafmagn. Þetta er vegna þess að hver ljóseind slær aðeins út eina rafeind, þó orka ljóseindar geti dugað til að slá út tvær rafeindir. Í nýrri rannsókn sýna MIT vísindamenn að hægt er að yfirstíga þessa grundvallartakmörkun, sem ryður brautina fyrir sílikon sólarsellur með verulega meiri skilvirkni.
Hæfni ljóseind til að slá út tvær rafeindir var fræðilega réttlættur fyrir um 50 árum síðan. En fyrstu árangursríku tilraunirnar voru endurgerðar fyrir aðeins 6 árum síðan. Síðan var sólarsella úr lífrænum efnum notuð sem tilraun. Það væri freistandi að fara yfir í skilvirkari og ríkari kísil, eitthvað sem vísindamönnum hefur fyrst tekist að ná með gríðarlegri vinnu.
Á sl tekist að búa til kísilsólarsellu þar sem fræðileg nýtnimörk voru hækkuð úr 29,1% í 35% og það eru ekki mörkin. Því miður, til þess þurfti sólarsellan að vera samsett úr þremur mismunandi efnum, þannig að í þessu tilfelli er ómögulegt að komast af með einlitan sílikon. Þegar hún er sett saman er sólarsellan samloka úr lífrænu efni. í formi yfirborðsfilmu, þynnstu (nokkrir atóm) filmu hafníumoxýnítríðs og í raun kísilskúffu.
Tetrasenlagið gleypir háorkuljóseindina og breytir orku hennar í tvær villuörvun í laginu. Þetta eru svokallaðar hálfagnir . Aðskilnaðarferlið er þekkt sem singlet exciton fission. Í grófum dráttum haga örvar sér eins og rafeindir og hægt er að nota þessar örvun til að mynda rafstraum. Spurningin er hvernig á að flytja þessar örvun yfir á sílikon og víðar?
Þunnt lag af hafníumoxýnítríði varð eins konar brú milli yfirborðs tetrasenfilmunnar og kísils. Ferlar í þessu lagi og yfirborðsáhrif á sílikon umbreyta örvum í rafeindir og svo gengur allt sinn vanagang. Með tilrauninni tókst að sýna fram á að þetta eykur skilvirkni sólarselunnar í bláu og grænu litrófinu. Að sögn vísindamanna eru þetta ekki mörkin til að auka skilvirkni kísilsólarsellu. En jafnvel tæknin sem kynnt er mun taka mörg ár að koma henni á markað.
Heimild: 3dnews.ru