Materijal Mlijeka otvara nova vrata u solarnim ćelijama
Materijal Mlijeka otvara nova vrata u solarnim ćelijama📷 © Tech&Space
- ★ispitivanje na Kyushu University
- ★130% kvantni prinos
- ★tetriacenski dimeri učinkoviti u singlet fuziji
Tijekom proteklih desetljeća singlet-fuzijske solarne ćelije osvojile su pažnju fizičara zbog mogućnosti udvostručenja broja elektrona iz jednog fotona. Japanski tim s Kyushu University u Japanu upravo je objavio kako su uspjeli usmjeriti taj proces eksternom primjenom molibdenova emitora koji rotaciju eksitona pretvara u korisnu emisiju. Izvještaj o kvantnom prinosu od 130 posto značajan je jer nadilazi ključnu barijeru singlet-fuzijskih sustava — pretvaranje tamnih triplet eksitona u emitiranu svjetlost.
Materijal koji je tim razvio temelji se na molibdenovim spojevima sposobnima hvatanja triplet stanja iz tetracenskih dimera. Singlet-fuzija, kvantni proces koji omogućava jedan foton da generira dva elektronsko-šupljinska para, u solarnoj industriji još uvijek je nedovoljno iskorištena zbog toga što triplet eksitoni ostanu u takozvanom tamnom stanju. Mogućnost pretvorbe tih eksitona u vidljivu emisiju mogla bi revolucionirati dizajn solarnih panela povećavajući njihov stupanj iskorištenja bez povećanja složenosti strukture.
Istraživači pretvaraju tamne eksitone u svjetlost u singlet-fuzijskim solarima📷 © Tech&Space
Istraživači pretvaraju tamne eksitone u svjetlost u singlet-fuzijskim solarima
Kako bi se ova tehnologija integrirala u komercijalne solarne ćelije, potrebno je riješiti izazove stabilnosti u čvrstom stanju. Pretpostavke su da bi se moglo postići učinkovitije solarne ćelije od dosadašnjih singlet-fuzijskih rješenja, ali samo ako se materijal može održati stabilnim pod stalnim fotonskim opterećenjem. Istraživači naglašavaju da je sljedeći korak integracija emitora i singlet-fuzijskih materijala u čvrstim strukturama te testiranje njihove stvarne učinkovitosti u realnim uvjetima.
Solarna industrija već godinama traži izlaz iz efikasnosnog zastoja koji je ograničio fotonaponske tehnologije na oko 30 posto učinkovitosti. Singlet-fuzija s rotacijskim emitorskim sustavom mogla bi otvoriti put visokoučinkovitim solarnim panelima koji nadilaze te granice, posebno u području niskih energija gdje konvencionalni materijali propuštaju energiju.
Iako su rezultati obećavajući, put do praktične primjene još je dug i ispunjen izazovima. Istraživači moraju osigurati dugoročnu stabilnost materijala u realnim uvjetima. Bez toga, tehnologija će ostati samo teoretski potencijal.