Солнечные батареи совершили «невозможное», показав эффективность в 130%

Исследователи из Университета Кюсю в Японии в сотрудничестве с коллегами из Университета имени Иоганна Гутенберга (JGU) в Майнце (Германия) разработали инновационную систему, использующую «переворот спина» для многократного увеличения энергии солнечного света. Придуманная ими технология – прорыв в области солнечной энергетики, способный повысить эффективность солнечных панелей выше привычного предела. В основе инновации лежит использование металлического комплекса с эффектом «переворота спина», который позволяет многократно усиливать энергию солнечного света за счет процесса синглетного деления.

Солнечные батареи совершили «невозможное», показав эффективность в 130%

Современные солнечные батареи ограничены так называемым пределом Шоккли-Квиссера: они способны преобразовать лишь около трети солнечного излучения в электричество. Дело в том, что низкоэнергетические фотоны не возбуждают электроны, а высокоэнергетические теряют избыток энергии в виде тепла. Новый подход позволяет обойти эти ограничения.

Суть синглетного деления заключается в том, что один высокоэнергетический экситон, полученный от фотона, способен разделиться на два низкоэнергетических триплетных экситона. Это теоретически удваивает количество носителей заряда. Однако до сих пор главной проблемой было эффективное извлечение этих умноженных экситонов до того, как их энергия будет потеряна.

В ходе экспериментов удалось достичь эффективности преобразования энергии, получив больше энергетических носителей, чем поступило фотонов.

Для этого японские и немецкие исследователи применили специально разработанный излучатель на основе молибдена. Особенность этого комплекса – возможность «переворота спина» электрона, что позволяет захватывать энергию триплетных состояний, возникающих при синглетном делении. Благодаря точной настройке энергетических уровней удалось минимизировать потери и добиться квантового выхода около 130%.

Пока технология находится на стадии лабораторной проверки, однако уже сейчас она открывает перспективы для создания нового поколения солнечных элементов с рекордной эффективностью. Кроме того, результаты могут найти применение в светодиодах и квантовых технологиях.

Читайте также

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте