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

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе