Bilim adamları tarafından oluşturulan% 132 verimliliğe sahip fotovoltaik hücre

Aalto Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi,% 132'lik rekor bir harici kuantum verimliliğine sahip bir fotovoltaik cihaz yaratmayı başardı.

Bilim kurgu gibi görünen bu rekor sayıları, nano yapılı siyah silikon kullanılarak elde edildi. Öyleyse bu keşif hakkında biraz daha öğrenelim.

Nasıl% 132 verimlilik elde ettiniz?

Bir fotovoltaik cihaz alın ve harici kuantum verimliliğinin yüzde 100 olduğunu hayal edin. Yani, bu, böyle bir panele çarpan her ışık fotonunun yüzde yüz olasılıkla bir elektronu devirdiğini gösteriyor.

Yani yeni cihaz, verimliliği yüzde 100 eşiğini aşan ve% 132'ye eşit olan dünyadaki ilk cihazdır.

Bu, ortalama olarak bir ışık fotonun 1.32 elektronu malzeme yapısının dışına düşürdüğü anlamına gelir. Elbette, 0.32 elektron elde etmek imkansızdır, bu nedenle bu sayılar şu şekilde anlaşılmalıdır: bir ışık fotonu ile aynı anda birkaç elektronu yok etme şansınız% 32'dir.

Fiziksel yasalara göre bu imkansız görünüyor, çünkü enerji hiçbir yerden alınmıyor. Bunun nasıl mümkün olduğunu görelim.

Her şey fotovoltaik malzemelerin genel olarak nasıl çalıştığına bağlıdır:

Yani bir foton aktif bir maddenin yüzeyine çarptığında, o zaman bir elektron atomdan çıkarılır. Ancak belirli koşullar altında, yüksek enerjili bir foton, herhangi bir fizik yasasını ihlal etmeden aynı anda iki elektronu bayıltabilir.

Bunu bilen bilim adamları, UV ışığını emen özel bir koni ve kolon şeklinde aktif madde olarak siyah silikon kullanan bir cihaz yaptılar. Böylece, elektronların "çift devre dışı bırakılması" için mükemmel koşullar yaratıldı.

Ürün beklentileri nelerdir

Siyah silikon, tüm yeni güneş panellerinin performansını önemli ölçüde artırabilen benzersiz bir malzemedir.

Sonuçta, kullanımı, fotonların cihazdan yansıması ve elektronların devre tarafından toplanmadan önce atomda bıraktıkları bir "delik" ile rekombinasyonu gibi olumsuz faktörleri önemli ölçüde azaltır.

Bilim adamları, Alman Ulusal Metroloji Enstitüsü'nde test edilen çalışmaların sonuçlarını derginin sayfalarında paylaştı. Fiziksel İnceleme Mektupları.

Sonuna kadar okuduğunuz ve materyali takdir ettiğiniz için teşekkürler