Mokslininkai prane\u0161a apie reik\u0161ming\u0105 prover\u017e\u012f saul\u0117s energijos tyrimuose: laboratoriniais bandymais pasiekta 130 proc. vadinamoji kvantin\u0117 i\u0161eiga. Tai nerei\u0161kia, kad saul\u0117s panel\u0117 elektr\u0105 gamint\u0173 130 proc. efektyvumu, ta\u010diau rodo, jog vienam sugertam \u0161viesos fotonui pavyko sukurti daugiau nei vien\u0105 nauding\u0105 su\u017eadint\u0105 b\u016bv\u012f.<\/p>\n
Tyrime nagrin\u0117jama, kaip per\u017eengti klasikin\u012f saul\u0117s element\u0173 ribojim\u0105, kai dalis \u0161viesos energijos nei\u0161vengiamai prarandama \u0161ilumos pavidalu. B\u016btent \u0161ie nuostoliai yra viena prie\u017eas\u010di\u0173, kod\u0117l vienos sand\u016bros saul\u0117s element\u0173 teorin\u0117 riba da\u017enai siejama su ma\u017edaug 33 proc. efektyvumu, vadinamu Shockley\u2013Queisser riba.<\/p>\n
Pagrindinis naujo metodo principas yra singletinis skilimas, kai vieno fotono su\u017eadinta b\u016bsena gali b\u016bti padalijama taip, kad susidaro du su\u017eadinti b\u016bviai, vadinami eksitonais. Tokiu b\u016bdu i\u0161 vieno energijos paketo potencialiai \u201ei\u0161spaud\u017eiama\u201c daugiau naudos, o perteklin\u0117 energija ma\u017eiau prarandama kaip \u0161iluma.<\/p>\n
\u201eTurime dvi pagrindines strategijas per\u017eengti \u0161i\u0105 rib\u0105: arba ma\u017eos energijos infraraudonuosius fotonus paversti didesn\u0117s energijos regimosios \u0161viesos fotonais, arba, kaip \u0161iame darbe, panaudoti singletin\u012f skilim\u0105, kad i\u0161 vieno fotono sukurtume du eksitonus\u201c, \u2013 sak\u0117 chemikas Yoichi Sasaki i\u0161 Kyushu universiteto.<\/p>\n
Tyr\u0117jai kaip organin\u0119 med\u017eiag\u0105 pasirinko tetracen\u0105, kuris yra tinkamas singletinio skilimo procesui. Vis d\u0117lto ankstesniuose bandymuose da\u017enai kildavo problema, kad energija \u201epab\u0117gdavo\u201c dar nesp\u0117jus \u012fvykti norimai dauginimo reakcijai, tod\u0117l reik\u0117jo sprendimo, kaip greitai ir selektyviai perimti susidariusius b\u016bvius.<\/p>\n
\u0160ioje vietoje svarb\u0173 vaidmen\u012f suvaidino molibdeno kompleksai. Sumai\u0161ius tetracen\u0105 su molibdeno junginiais, komanda parod\u0117 galinti efektyviau \u201epagauti\u201c po skilimo susidariusius eksitonus ir nukreipti proces\u0105 taip, kad vienam sugertam fotonui vidutini\u0161kai tekt\u0173 1,3 su\u017eadinto b\u016bvio, i\u0161reik\u0161to metal\u0173 kompleks\u0173 su\u017eadinimu.<\/p>\n
\u201eEnergija gali b\u016bti lengvai perimta mechanizmu, vadinamu F\u00f6rsterio rezonansiniu energijos perdavimu, dar prie\u0161 \u012fvykstant dauginimui, tod\u0117l mums reik\u0117jo energijos akceptoriaus, kuris selektyviai sugauna po skilimo padaugintus tripletinius eksitonus\u201c, \u2013 sak\u0117 Y. Sasaki.<\/p>\n
Vis d\u0117lto autoriai pabr\u0117\u017eia, kad tai ankstyvos stadijos laboratoriniai bandymai tirpale, o iki realaus pritaikymo saul\u0117s moduliuose laukia sud\u0117tingi in\u017eineriniai \u017eingsniai. Reik\u0117s \u0161i\u0105 sistem\u0105 patikimai perkelti \u012f kiet\u0105j\u0105 b\u016bsen\u0105, u\u017etikrinti stabilum\u0105, ilgaam\u017ei\u0161kum\u0105 ir tai, kad sukaupta energija b\u016bt\u0173 i\u0161laikoma pakankamai ilgai, kad j\u0105 b\u016bt\u0173 galima efektyviai panaudoti.<\/p>\n
Tokie tyrimai svarb\u016bs platesniame kontekste, nes saul\u0117s energetika laikoma viena pagrindini\u0173 technologij\u0173 ma\u017einant priklausomyb\u0119 nuo i\u0161kastinio kuro. Jei pavykt\u0173 prakti\u0161kai padidinti saul\u0117s element\u0173 na\u0161um\u0105 vir\u0161 \u0161iandien \u012fprast\u0173 rib\u0173, tai gal\u0117t\u0173 paspartinti pigesn\u0117s elektros gamyb\u0105 ir suma\u017einti reikiam\u0105 paneli\u0173 plot\u0105 tam pa\u010diam energijos kiekiui i\u0161gauti, ypa\u010d derinant su pa\u017eangesn\u0117mis energijos kaupimo technologijomis.<\/p>\n
Kvantin\u0117 i\u0161eiga apib\u016bdina, kiek kart\u0173 norimas \u012fvykis \u012fvyksta vienam sugertam fotonui. \u0160iuo atveju kalbama ne apie visos panel\u0117s elektros konversijos procent\u0105, o apie fotono energijos panaudojim\u0105 kvantiniu lygiu, kai vienas sugertas fotonas gali inicijuoti daugiau nei vien\u0105 su\u017eadinim\u0105 sistemoje.<\/p>\n
Toks rezultatas laikomas svarbiu \u012frodymu, kad egzistuoja realus kelias apeiti dal\u012f fundamentali\u0173 nuostoli\u0173, kurie riboja tradicines schemas. Ta\u010diau rinkoje matomi poky\u010diai priklausys nuo to, ar bus \u012fmanoma sukurti pigias, stabilias ir masinei gamybai tinkamas med\u017eiagas, kurios i\u0161laikyt\u0173 \u0161iuos efektus kasdien\u0117mis eksploatavimo s\u0105lygomis.<\/p>\n
Tyrimas publikuotas Journal of the American Chemical Society.<\/p>\n
\u0160altiniai:
\n– https:\/\/doi.org\/10.1021\/jacs.5c20500
\n– https:\/\/www.kyushu-u.ac.jp\/en\/researches\/view\/377
\n– https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Shockley%E2%80%93Queisser_limit
\n– https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Quantum_yield<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Mokslininkai prane\u0161a apie reik\u0161ming\u0105 prover\u017e\u012f saul\u0117s energijos tyrimuose: laboratoriniais bandymais pasiekta 130 proc. vadinamoji kvantin\u0117 i\u0161eiga. Tai nerei\u0161kia, kad saul\u0117s panel\u0117 elektr\u0105 gamint\u0173 130 proc. efektyvumu, ta\u010diau rodo, jog vienam sugertam \u0161viesos fotonui pavyko sukurti daugiau nei vien\u0105 nauding\u0105 su\u017eadint\u0105 b\u016bv\u012f. Tyrime nagrin\u0117jama, kaip per\u017eengti klasikin\u012f saul\u0117s element\u0173 ribojim\u0105, kai dalis \u0161viesos energijos nei\u0161vengiamai prarandama […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":10381,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[96],"miestas":[],"class_list":["post-10380","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technologijos","tag-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10380","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10380"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10380\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/10381"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10380"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10380"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10380"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=10380"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}