Фотоелемент навчили генерувати два електрони від одного фотона

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (США) під керівництвом Деніела Конгріва (DanielCongreve) заявили про те, що межа Шоклі – Квайссера, яка обмежує ККД односмугової сонячної батареї 33,7%, може бути подолана. Дотогож, ученим вдалося здійснити операцію, яка доводить принцип подолання цього обмеження. У стандартному фотоелементі один фотон вхідного світла у кращому випадку вибиває один електрон – і саме його сонячна батарея використовує для створення струму. З допомогою методу, випробуваного Массачусетськими дослідниками, вдалося змусити один фотон вибивати з матеріалу сонячної батареї відразу два електрони. Як?

Для цього застосовувався фотоелемент на органічному напівпровіднику пентацені. Теоретична здатність цієї речовини отримувати від одного фотона більше одного електрона відома давно. Проте досі нікому не вдавалося втілити її на практиці.

Нагадаємо: сьогодні, якщо у фотона енергія вища, ніж потрібно, щоб вибити один електрон у сонячній батареї, її «надлишок» втрачається у вигляді тепла, що знижує ККД фотоелемента. І якщо дослідники доб'ються перенесення свого пентаценового ефекту на найбільш поширені сонячні батареї (на основі кристалічного кремнію), то ефективність останніх може злетіти з теперішнього максимуму у 24% (його поки що вдається досягти лише у лабораторії) до більш ніж 30%, причому у повсякденній практиці.

І тоді ми всі із задоволенням заговоримо про фундаментальне зрушення у сонячній енергетиці, що виводить її на принципово інший рівень вартості згенерованої електрики.

За матеріалами: http://infonova.org.ua/