Shkencëtarët nga MIT kanë sensibilizuar silikonin ekzistues diellor qelizat me metodën e ndarjes së eksitonit të vetëm. Kjo mund të rrisë efikasitetin e diellor qelizat nga 18 për qind deri në 35 për qind duke dyfishuar kështu prodhimin e energjisë duke ulur kështu kostot e teknologjisë diellore.
Po bëhet imperativ për të reduktuar varësinë tonë nga lëndët djegëse fosile dhe për të ndërtuar teknologji për një të ardhme të qëndrueshme. Energjisë diellore është një burim i rinovueshëm i energji ku e diellit drita shndërrohet në energji elektrike. Qelizat diellore janë bërë më së shpeshti nga silikoni i cili përdor procesin fotovoltaik për t'u transformuar dritë dielli në energji elektrike. Gjithashtu janë duke u projektuar qeliza tandem të cilat në përgjithësi përfshijnë qeliza perovskite ku çdo seksion i diellor qelizat mund të shfrytëzojnë e diellit energji nga spektri i saj i larmishëm dhe kështu kanë efikasitet më të lartë. Qelizat diellore të disponueshme sot janë të kufizuara nga efikasiteti i tyre që është vetëm 15-22 përqind.
Një studim i publikuar më 3 korrik në Natyrë ka treguar se si silikoni diellor Efikasiteti i qelizave mund të rritet deri në 35 për qind duke aplikuar një efekt të quajtur ndarje eksitoni teke. Në këtë efekt, një grimcë e vetme drite (foton) mund të gjenerojë dy çifte elektron-vrima në krahasim me vetëm njërën. Zbërthimi i një eksitoni i vetëm shihet në shumë materiale që nga zbulimi i tij në vitet 1970. Studimi aktual synoi ta përkthejë këtë efekt për herë të parë në një efekt të zbatueshëm diellor qelizë.
Studiuesit transferuan efektin e ndarjes së një eksitoni nga tetraceni - një material i njohur që e shfaq atë - në silikon kristalor. Ky material tetracene është një hidrokarbur organik gjysmëpërçues. Transferimi u arrit duke vendosur një shtresë shtesë të hollë të oksinitritit të hafniumit (8 angstrom) midis shtresës tetracene eksitonike dhe silikonit diellor qeliza dhe bashkimi i tyre.
Kjo shtresë e vogël e oksinitritit të hafniumit veproi si një urë dhe bëri të mundur gjenerimin e fotoneve me energji të lartë në shtresën tetracene, e cila më pas shkaktoi lëshimin e dy elektroneve në qelizën e silikonit në krahasim me atë të zakonshëm. Ky sensibilizimin e silikonit diellor qeliza reduktoi humbjet e termalizimit dhe mundësoi ndjeshmëri më të mirë ndaj dritës. Prodhimi i energjisë i diellor qelizat u dyfishuan pasi më shumë prodhim u gjenerua nga pjesët jeshile dhe blu të spektrit. Kjo mund të rrisë efikasitetin e diellor qeliza deri në 35 për qind. Teknologjia ndryshon nga qelizat diellore tandem pasi shton më shumë rrymë në silikon pa shtuar qeliza shtesë.
Studimi aktual ka demonstruar qeliza diellore silikoni të improvizuara me një ndarje të vetme, të cilat mund të shfaqin efikasitet të rritur dhe në këtë mënyrë të zvogëlojnë koston e përgjithshme të gjenerimit të energjisë të teknologjisë diellore.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Einzinger, M. et al. 2019. Sensibilizimi i silikonit nga ndarja e eksitoneve teke në tetracene. Natyra. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
