Пӯшида нест, ки панелҳои офтобии кремнийи маъмул дар он маҳдудиятҳое доранд, ки то чӣ андоза онҳо нурро ба нерӯи барқ табдил медиҳанд. Ин аз он иборат аст, ки ҳар як фотон танҳо як электронро аз байн мебарад, гарчанде ки энергияи заррачаи рӯшноӣ метавонад барои шикастани ду электрон кофӣ бошад. Дар як таҳқиқоти нав, олимони MIT нишон медиҳанд, ки ин маҳдудияти бунёдиро метавон бартараф кард ва роҳро барои ҳуҷайраҳои офтобии кремний бо самаранокии баландтар боз мекунад.
Қобилияти фотон барои шикастани ду электрон тақрибан 50 сол пеш аз ҷиҳати назариявӣ асоснок карда шуда буд. Аммо аввалин таҷрибаҳои муваффақ танҳо 6 сол пеш такрор карда шуданд. Сипас, ҳамчун таҷриба батареяи офтобии аз маводи органикӣ сохташуда истифода шуд. Гузаштан ба кремнийи самараноктар ва фаровон, ки олимон танҳо ҳоло тавассути миқдори бузурги кор муваффақ шудаанд, васваса мебуд.
Дар давоми охирон ба сохтани як ҳуҷайраи офтобии кремний муяссар шуд, ки маҳдудияти самаранокии назариявии онро аз 29,1% то 35% боло бардошт ва ҳисоб кунад. Мутаассифона, барои ин батареяи офтобиро аз се маводи гуногун сохтан лозим буд, бинобар ин дар ин ҳолат бо кремнийи монолитӣ кор кардан ғайриимкон аст. Ҳангоми ҷамъоварӣ, ҳуҷайраи офтобӣ сандвичест, ки аз маводи органикӣ сохта шудааст. дар шакли плёнкаи сатхи, плёнкаи тунуктарин (чанд атом) оксинитриди гафний ва дар хакикат пластинкаи кремний.
Қабати тетрацен фотон энергияи баландро ҷаббида, энергияи онро ба ду ҳаяҷонангез дар қабат табдил медиҳад. Инҳо ба истилоҳ квазизаррачаҳо мебошанд . Раванди ҷудошавӣ ҳамчун тақсимоти экзитонии singlet маълум аст. Ба тахмини тахминӣ, эксситонҳо мисли электронҳо рафтор мекунанд ва ин ҳаяҷонангез метавонанд барои тавлиди ҷараёни барқ истифода шаванд. Савол ин аст, ки чӣ гуна ин ҳаяҷонҳоро ба кремний ва берун аз он интиқол додан мумкин аст?
Қабати тунуки оксинитриди гафний як навъ пули байни плёнкаи тетрацени рӯизаминӣ ва кремний гардид. Равандҳо дар ин қабат ва эффектҳои рӯизаминӣ ба кремний экситонҳоро ба электронҳо табдил медиҳанд ва он гоҳ ҳама чиз маъмулӣ идома дорад. Дар тачриба нишон додан мумкин буд, ки бо хамин рох самараи кори батареяи офтобй дар спектрхои кабуд ва сабз меафзояд. Ба фикри олимон, ин хадди баланд бардоштани самаранокии батареяи офтобии кремний нест. Аммо ҳатто технологияи пешниҳодшуда барои тиҷоратӣ солҳо лозим мешавад.
Манбаъ: 3dnews.ru