Vokietijos fizikai, atlik\u0119 itin detalias simuliacijas viename galingiausi\u0173 Europos superkompiuteri\u0173, ie\u0161kojo, kaip pa\u0161alinti saul\u0117s element\u0173 sand\u016brose atsirandan\u010dius atominius netobulumus. Ta\u010diau rezultatai nustebino: dalis vadinam\u0173j\u0173 defekt\u0173 ne trukd\u0117, o pad\u0117jo perduoti energij\u0105.<\/p>\n
Toks atradimas svarbus, nes dauguma rinkoje naudojam\u0173 silicio saul\u0117s moduli\u0173 vidutini\u0161kai paver\u010dia elektra tik apie 22 proc. \u012f krintan\u010dios saul\u0117s \u0161viesos. Likusi energijos dalis prarandama, da\u017enai virsta \u0161iluma, o tai ma\u017eina na\u0161um\u0105 ir ilgainiui gali greitinti med\u017eiag\u0173 sen\u0117jim\u0105.<\/p>\n
Viena pagrindini\u0173 problem\u0173 yra ta, kad silicis ribotai panaudoja labai didel\u0117s energijos fotonus, pavyzd\u017eiui, violetin\u0119 \u0161vies\u0105. Dal\u012f j\u0173 energijos med\u017eiaga ne paver\u010dia elektra, o i\u0161spinduliuoja kaip \u0161ilum\u0105, tod\u0117l krenta realus naudingumas.<\/p>\n
D\u0117l to mokslininkai ie\u0161ko sprendim\u0173, kaip geriau \u201ei\u0161naudoti\u201c auk\u0161tesn\u0117s energijos \u0161vies\u0105. Viena kryptis yra hibridin\u0117s strukt\u016bros, kai ant silicio sluoksnio formuojamos itin plonos organini\u0173 puslaidininki\u0173 dangos.<\/p>\n
Tyrime daug d\u0117mesio skirta tetracenui, organiniam puslaidininkiui, galin\u010diam dalyvauti procese, vadinamame viengubos b\u016bsenos skilimu. Jo esm\u0117 ta, kad sug\u0117rus vien\u0105 didel\u0117s energijos foton\u0105, su\u017eadinimas gali \u201epasidalinti\u201c \u012f du ma\u017eesn\u0117s energijos su\u017eadinimus, kuriuos teori\u0161kai lengviau panaudoti silicyje.<\/p>\n
Ilg\u0105 laik\u0105 buvo manyta, kad sand\u016bra tarp tetraceno ir silicio turi b\u016bti kuo tobulesn\u0117, nes bet koks netolygumas gali sutrikdyti su\u017eadinim\u0173 perdavim\u0105. Tod\u0117l tyr\u0117jai da\u017enai siek\u0117 maksimaliai \u201e\u0161vari\u0173\u201c ir tvarking\u0173 s\u0105saj\u0173.<\/p>\n
Paderborno universiteto komanda, pasitelkusi ab initio molekulin\u0117s dinamikos simuliacijas, analizavo, kaip realiomis s\u0105lygomis elgiasi atomai ir elektronai tetraceno bei silicio sand\u016broje. Tokie skai\u010diavimai yra itin iml\u016bs resursams, tod\u0117l buvo vykdomi HLRS \u201eHawk\u201c superkompiuteryje \u0160tutgarte.<\/p>\n
Simuliacijos parod\u0117, kad vadinamieji silicio kaban\u010dieji ry\u0161iai, paprastai laikomi nepageidaujamu rei\u0161kiniu elektronikoje, \u0161iuo atveju gali palengvinti su\u017eadinim\u0173 perdavim\u0105 per sand\u016br\u0105. Tyrimo rezultatai paskelbti \u017eurnale \u201ePhysical Review Letters\u201c.<\/p>\n
\u201eM\u016bs\u0173 darbas gali b\u016bti \u012fdomus platesnei tyr\u0117j\u0173 bendruomenei, nes parodo kit\u0105 krypt\u012f, kaip galima projektuoti tokias sistemas\u201c, \u2013 sak\u0117 pagrindinis straipsnio autorius Marvinas Krenzas.<\/p>\n
Mokslininkai pabr\u0117\u017eia, kad tai n\u0117ra paruo\u0161tas sprendimas komerciniams moduliams, ta\u010diau tai kei\u010dia po\u017ei\u016br\u012f: netobulumas gali tapti projektuojamu \u012frankiu. Kitas \u017eingsnis b\u016bt\u0173 sistemingai ie\u0161koti toki\u0173 sand\u016br\u0173 konfig\u016bracij\u0173, kur \u201edefekt\u0173\u201c strukt\u016bra b\u016bt\u0173 valdoma ir pakartojama gamyboje.<\/p>\n
Jei viengubos b\u016bsenos skilimo princip\u0105 pavykt\u0173 stabiliai pritaikyti praktikoje, teorinis efektyvumo prieaugis gal\u0117t\u0173 b\u016bti reik\u0161mingas. Vis d\u0117lto lemiamu veiksniu taps tai, ar skaitmeniniai rezultatai bus patvirtinti laboratoriniais prototipais ir ar technologija bus suderinama su masine gamyba.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Vokietijos mokslinink\u0173 superkompiuterin\u0117s simuliacijos atskleid\u0117, kad kai kurie saul\u0117s element\u0173 defektai gali pagerinti energijos perdavim\u0105 ir efektyvum\u0105.<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":22094,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[2745,14206,13431,14203,7933,14205,14204],"miestas":[],"class_list":["post-22093","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energetika","tag-fotovoltika","tag-paderborno-universitetas","tag-saules-elementai","tag-silicis","tag-superkompiuteriai","tag-tetracenas","tag-viengubos-busenos-skilimas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22093","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=22093"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22093\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/22094"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22093"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22093"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22093"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=22093"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}