Pa\u010diame \u0161viesos pavertimo elektra centre vis dar slypi rei\u0161kini\u0173, kuri\u0173 ne\u012fmanoma sutalpinti \u012f paprast\u0105 schem\u0105 \u201efotonas pataiko, elektronas pajuda, teka srov\u0117\u201c. Tai primena naujausias Kyushu universiteto ir \u201eJohannes Gutenberg University Mainz\u201c mokslinink\u0173 darbas. Vis d\u0117lto aplink j\u012f greitai atsirado supaprastinta interpretacija, es\u0105 tyr\u0117jai tiesiog suk\u016br\u0117 saul\u0117s element\u0105, kurio efektyvumas siekia 130 proc. Realyb\u0117 \u2013 kur kas \u012fdomesn\u0117.<\/p>\n
Tyrimas 2026 m. kovo 25 d. publikuotas Journal of the American Chemical Society<\/em>. Jis dar kart\u0105 parodo, kad b\u016btina ai\u0161kiai atskirti laboratorin\u012f rezultat\u0105 nuo realaus saul\u0117s elemento, kur\u012f b\u016bt\u0173 galima \u012fmontuoti \u012f fotovoltin\u012f modul\u012f, naudingumo.<\/p>\n Svarbiausia pasakyti i\u0161 karto: mokslininkai neparod\u0117 paruo\u0161to saul\u0117s elemento, kuris 130 proc. krintan\u010dios \u0161viesos energijos paverst\u0173 naudinga elektros energija. Komunikacijoje vartojamas terminas apie 130 proc. \u201eenergy conversion efficiency\u201c gali klaidinti, nes v\u0117liau patikslinama, jog kalbama apie ma\u017edaug 130 proc. kvantin\u0119 i\u0161eig\u0105 (angl. quantum yield<\/em>) \u2013 t. y. santyk\u012f tarp gaut\u0173 su\u017eadinim\u0173 skai\u010diaus ir sugert\u0173 foton\u0173 skai\u010diaus.<\/p>\n Praktine prasme tai rei\u0161kia, kad tiriamoje sistemoje pavyko gauti apie 1,3 su\u017eadinto molibdeno komplekso kiekvienam sugertam fotonui. Skamba \u012fsp\u016bdingai ir i\u0161 ties\u0173 yra reik\u0161minga, ta\u010diau tai apib\u016bdina konkret\u0173 fotofizikin\u012f rei\u0161kin\u012f med\u017eiagoje, o ne galutin\u012f fotovoltinio modulio naudingum\u0105. Tai pana\u0161u \u012f situacij\u0105, kai apie naujo variklio prover\u017e\u012f b\u016bt\u0173 skelbiama vien d\u0117l to, kad bandym\u0173 stende pavyko pagerinti degim\u0105 viename cilindre, dar nesuk\u016brus viso automobilio.<\/p>\n Klasikinis, vienos sand\u016bros saul\u0117s elementas turi gerai \u017einom\u0105 teorin\u012f apribojim\u0105, vadinam\u0105 Shockley\u2013Queisser riba. Paprastai tariant, dalis Saul\u0117s foton\u0173 turi per ma\u017eai energijos, kad apskritai su\u017eadint\u0173 kr\u016bvininkus, o kita dalis \u2013 per daug, tod\u0117l energijos perteklius prarandamas \u0161ilumos pavidalu. Vienos sand\u016bros elementams teorin\u0117 riba siekia apie 33,7 proc., tod\u0117l jau daugel\u012f met\u0173 daug d\u0117mesio skiriama id\u0117joms, kurios ma\u017eina termalizacijos nuostolius arba leid\u017eia efektyviau \u201epadalyti\u201c \u0161viesos spektr\u0105.<\/p>\n \u010cia ir atsiranda pirmasis nesutapimas su sensacingomis antra\u0161t\u0117mis. Shockley\u2013Queisser riba n\u0117ra \u201eabsoliutus fotovoltikos lub\u0173\u201c auk\u0161tis \u2013 ji taikoma klasikiniams vienos sand\u016bros elementams. Tandeminiai ir daugiasand\u016briai sprendimai jau seniai laikomi keliu, leid\u017eian\u010diu \u0161i\u0105 rib\u0105 vir\u0161yti, o laboratorijoje tokios konstrukcijos jau demonstruoja reik\u0161mingai didesn\u012f naudingum\u0105 nei vienos sand\u016bros teorinis maksimumas. Kitaip tariant, naujasis darbas nepaneigia gamtos d\u0117sni\u0173 \u2013 jis \u012fsilieja \u012f platesnes pastangas i\u0161radingiau apeiti vieno absorberio apribojimus.<\/p>\n Eksperimento esm\u0117 \u2013 rei\u0161kinys, vadinamas singlet fission<\/em>. Tai procesas, kai vienas didel\u0117s energijos su\u017eadintas singletinis b\u016bvis gali skilti \u012f du ma\u017eesn\u0117s energijos tripletinius b\u016bvius. Fotovoltikai tai skamba kaip itin patraukli id\u0117ja: vietoj to, kad didel\u0117s energijos fotono perteklius b\u016bt\u0173 \u201ei\u0161\u0161vaistytas\u201c \u0161iluma, m\u0117ginama j\u012f paversti dviem naudingais su\u017eadinimais. Idealiu atveju tai leist\u0173 gauti daugiau kr\u016bvinink\u0173 nei klasikiniame scenarijuje \u201evienas fotonas \u2013 vienas su\u017eadinimas\u201c.<\/p>\n Pats singlet fission<\/em> n\u0117ra naujiena \u2013 \u017einoma, kad taip gali elgtis, pavyzd\u017eiui, tetracenas. Ta\u010diau ilg\u0105 laik\u0105 problema b\u016bdavo tai, kas vyksta toliau: papildomus su\u017eadinimus reikia realiai \u201epagauti\u201c ir prasmingai panaudoti, kol energija nepasi\u0161alina kitais kanalais. Naujojo darbo autoriai i\u0161skiria konkret\u0173 trukd\u012f \u2013 konkuruojant\u012f FRET mechanizm\u0105 (rezonansin\u012f F\u00f6rster energijos perna\u0161\u0105), kuris gali \u201eperimti\u201c energij\u0105 anks\u010diau, nei ji i\u0161gaunama pageidaujama forma.<\/p>\n Tyr\u0117j\u0173 komanda sujung\u0117 tetracenu paremt\u0105 med\u017eiag\u0105 su molibdeno kompleksu, veikian\u010diu kaip vadinamasis spin-flip emitter<\/em>. B\u016btent \u0161is komponentas yra esminis, nes jis veikia kaip selektyvus tripletin\u0117s energijos akceptorius. Tinkamai suderinus energijos lygius, pavyko suma\u017einti nuostolius d\u0117l FRET ir parodyti, kad su\u017eadinimus, atsirandan\u010dius po singlet fission<\/em>, galima surinkti efektyviau. \u0160is \u017eingsnis ir yra pagrindin\u0117 naujov\u0117 bei moksli\u0161kai \u012fdomiausia darbo dalis.<\/p>\n Svarbu ir tai, kad galutinis rezultatas gautas tirpale, o ne paruo\u0161tame kietajame saul\u0117s elemente. Patys autoriai ai\u0161kiai nurodo, jog tai yra atvejo analiz\u0117s etapas, po kurio tik v\u0117liau bus bandoma perkelti abi med\u017eiagas \u012f kiet\u0105 b\u016bsen\u0105 ir integruoti \u012f real\u0173 fotovoltin\u012f \u012frengin\u012f. Tai reik\u0161minga, nes fotovoltikos technologij\u0173 istorijoje netr\u016bksta pavyzd\u017ei\u0173, kai laboratorijoje \u012fsp\u016bdingai atrod\u0119 rei\u0161kiniai v\u0117liau susidurdavo su s\u0105saj\u0173 (interfeis\u0173) problemomis, stabilumo, mastelio didinimo ir gamybos ka\u0161t\u0173 realybe.<\/p>\n Taigi, kas i\u0161 ties\u0173 \u012fvyko? Mokslininkai pademonstravo nauj\u0105 selektyvaus \u201epadaugint\u0173\u201c su\u017eadinim\u0173 surinkimo b\u016bd\u0105, kuris ateityje potencialiai gal\u0117t\u0173 pad\u0117ti saul\u0117s elementams per\u017eengti klasikinius vienos sand\u016bros apribojimus. Be to, autoriai \u0161ios chemijos galimybes mato pla\u010diau nei vien saul\u0117s panel\u0117se: minimi ir LED sprendimai, ir kvantin\u0117s technologijos, nes efektyvus energijos perna\u0161os valdymas bei sukinio b\u016bsen\u0173 kontrol\u0117 molekuliniuose dariniuose aktuali ne tik fotovoltikos sri\u010diai.<\/p>\n \u0160altiniai:<\/strong> Kyushu universitetas; Journal of the American Chemical Society<\/em>; \u201eEurekAlert\u201c; \u201eNational Laboratory of the Rockies\u201c.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Pa\u010diame \u0161viesos pavertimo elektra centre vis dar slypi rei\u0161kini\u0173, kuri\u0173 ne\u012fmanoma sutalpinti \u012f paprast\u0105 schem\u0105 \u201efotonas pataiko, elektronas pajuda, teka srov\u0117\u201c. Tai primena naujausias Kyushu universiteto ir \u201eJohannes Gutenberg University Mainz\u201c mokslinink\u0173 darbas. Vis d\u0117lto aplink j\u012f greitai atsirado supaprastinta interpretacija, es\u0105 tyr\u0117jai tiesiog suk\u016br\u0117 saul\u0117s element\u0105, kurio efektyvumas siekia 130 proc. Realyb\u0117 \u2013 kur […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":2298,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"miestas":[],"class_list":["post-2297","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2297","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=2297"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2297\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2298"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2297"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2297"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2297"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=2297"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Tai n\u0117ra saul\u0117s panel\u0117, kurios efektyvumas siekia 130 proc.<\/h2>\n
I\u0161 kur apskritai atsiranda \u201efotovoltikos limitas\u201c?<\/h2>\n
Koks rei\u0161kinys \u010dia svarbiausias?<\/h2>\n
K\u0105 tiksliai padar\u0117 Japonijos ir Vokietijos mokslininkai?<\/h2>\n