Bukan rahsia lagi bahawa panel solar silikon yang popular mempunyai had dalam sejauh mana kecekapan mereka menukar cahaya kepada elektrik. Ini kerana setiap foton mengetuk hanya satu elektron, walaupun tenaga zarah cahaya boleh mencukupi untuk mengetuk dua elektron. Dalam satu kajian baru, saintis MIT menunjukkan bahawa had asas ini boleh diatasi, membuka jalan untuk sel suria silikon dengan kecekapan yang jauh lebih tinggi.
Keupayaan foton untuk mengetuk dua elektron secara teorinya dibenarkan kira-kira 50 tahun yang lalu. Tetapi percubaan pertama yang berjaya dihasilkan semula hanya 6 tahun yang lalu. Kemudian, sel solar yang diperbuat daripada bahan organik digunakan sebagai eksperimen. Ia akan menggoda untuk beralih kepada silikon yang lebih cekap dan banyak, sesuatu yang baru berjaya dicapai oleh saintis melalui jumlah kerja yang besar.
Semasa yang lepas berjaya mencipta sel suria silikon, had kecekapan teori yang dinaikkan daripada 29,1% kepada 35%, dan ini bukan hadnya. Malangnya, untuk ini, sel solar terpaksa dibuat komposit daripada tiga bahan yang berbeza, jadi dalam kes ini adalah mustahil untuk bertahan dengan silikon monolitik. Apabila dipasang, sel solar adalah sandwic yang diperbuat daripada bahan organik. dalam bentuk filem permukaan, filem paling nipis (beberapa atom) hafnium oxynitride dan, sebenarnya, wafer silikon.
Lapisan tetracene menyerap foton bertenaga tinggi dan menukar tenaganya menjadi dua pengujaan sesat dalam lapisan. Ini adalah apa yang dipanggil quasipartikel . Proses pemisahan dikenali sebagai pembelahan exciton singlet. Untuk anggaran kasar, pengujaan berkelakuan seperti elektron, dan pengujaan ini boleh digunakan untuk menjana arus elektrik. Persoalannya ialah bagaimana untuk memindahkan pengujaan ini kepada silikon dan seterusnya?
Lapisan nipis hafnium oxynitride menjadi sejenis jambatan antara filem tetracene permukaan dan silikon. Proses dalam lapisan ini dan kesan permukaan pada silikon menukar excitons kepada elektron, dan kemudian semuanya berjalan seperti biasa. Eksperimen ini dapat menunjukkan bahawa ini meningkatkan kecekapan sel suria dalam spektrum biru dan hijau. Menurut saintis, ini bukan had untuk meningkatkan kecekapan sel suria silikon. Tetapi teknologi yang dibentangkan pun akan mengambil masa bertahun-tahun untuk dikomersialkan.
Sumber: 3dnews.ru