眾所周知，流行的矽太陽能電池板在將光能轉化為電能的效率方面存在局限性。 這是因為每個光子只擊倒一個電子，儘管一個光粒子的能量可能足以擊倒兩個電子。 在最近的一項研究中，麻省理工學院的科學家們表明，可以繞過這一基本限制，為矽太陽能電池的效率大幅提高鋪平道路。
大約 50 年前，一個光子擊倒兩個電子的能力在理論上得到證實。 但第一個成功的實驗是在 6 年前才重現的。 然後，作為實驗，使用由有機材料製成的太陽能電池。 轉向更高效和更廣泛的矽將是誘人的，科學家們在開展大量工作的過程中直到現在才設法掌握這種矽。
在過去的 設法製造出矽太陽能電池，其理論效率極限從 29,1% 提高到 35%，而這不是極限。 不幸的是，為此，太陽能電池必須由三種不同的材料製成，因此在這種情況下，不能省去一塊單片矽。 組裝後，太陽能電池是有機材料的夾層結構。 以表面薄膜的形式，最薄的（幾個原子）氮氧化鉿薄膜，實際上是矽晶片。
並四苯層吸收高能光子並將其能量轉化為該層中的兩個遊蕩激發。 這些就是所謂的準粒子。 . 分離過程稱為單線態激子裂變。 在粗略的近似中，激子表現得像電子，並且這些激發可用於產生電流。 問題是如何將這些激發轉移到矽上並進一步轉移？
一層薄薄的氮氧化鉿已成為表面並四苯薄膜和矽之間的一種橋樑。 這一層的過程和矽的表面效應將激子轉化為電子，然後一切都在滾花上進行。 在實驗中，有可能表明通過這種方式提高了太陽能電池在藍色和綠色光譜中的效率。 據科學家稱，這並不是提高矽太陽能電池效率的極限。 但即使是目前的技術，其商業實施也需要數年時間。
來源： 3dnews.ru