Et ass kee Geheimnis datt populär Silizium Solarpanneauen Aschränkungen hunn wéi effizient se Liicht an Elektrizitéit konvertéieren. Dëst ass well all Photon nëmmen een Elektron ausklappt, obwuel d'Energie vun engem Liichtpartikel genuch ka sinn fir zwee Elektronen auszeschléissen. An enger neier Etude weisen MIT Wëssenschaftler datt dës fundamental Begrenzung iwwerwonne ka ginn, an de Wee fir Silizium Solarzellen mat wesentlech méi héijer Effizienz erweidert.
D'Kapazitéit vun engem Photon zwee Elektronen auszeschléissen war theoretesch gerechtfäerdegt virun ongeféier 50 Joer. Awer déi éischt erfollegräich Experimenter goufen nëmme viru 6 Joer reproduzéiert. Duerno gouf eng Solarzelle aus organeschen Materialien als Experiment benotzt. Et wier verlockend, op déi méi effizient a reichend Silizium weiderzegoen, eppes wat d'Wëssenschaftler elo eréischt duerch eng kolossal Aarbecht fäerdeg bruecht hunn.
Während der leschter et fäerdeg bruecht eng Silicium Solarzelle ze kreéieren, déi theoretesch Effizienzlimit vun där vun 29,1% op 35% erhéicht gouf, an dëst ass net d'Limit. Leider huet dofir d'Solarzelle misse Komposit aus dräi verschiddene Materialien gemaach ginn, sou datt et an dësem Fall onméiglech ass nëmme mat monolithesche Silizium duerchzekommen. Wann se zesummegesat ass, ass d'Solarzelle e Sandwich aus organesche Material. a Form vun engem Uewerflächefilm, dem dënnsten (e puer Atomer) Film vum Hafniumoxynitrid an tatsächlech e Siliziumwafer.
D'Tetracenschicht absorbéiert den héichenergesche Photon a konvertéiert seng Energie an zwee Sträif-Excitatiounen an der Schicht. Dëst sinn déi sougenannte Quasipartikelen . De Trennungsprozess ass bekannt als Singlet Exziton Spärung. Zu enger rauer Approximatioun behuelen Exzitonen sech wéi Elektronen, an dës Excitatiounen kënne benotzt ginn fir elektresche Stroum ze generéieren. D'Fro ass wéi Dir dës Excitatiounen op Silizium an doriwwer eraus transferéiert?
Eng dënn Schicht Hafniumoxynitrid gouf eng Aart Bréck tëscht dem Uewerfläche-Tetracen-Film a Silizium. Prozesser an dëser Schicht an Uewerfläch Effekter op Silizium konvertéieren Exzitonen an Elektronen, an da geet alles weider wéi gewinnt. D'Experiment konnt weisen, datt dëst d'Effizienz vun der Sonnenzell am bloen a grénge Spektrum erhéicht. Laut Wëssenschaftler ass dëst net d'Limite fir d'Effizienz vun enger Silizium Solarzelle ze erhéijen. Awer och d'Technologie déi presentéiert gëtt wäert Joeren daueren fir kommerzialiséiert ze ginn.
Source: 3dnews.ru