Wetenskaplikes van MIT het bestaande silikon gesensitiseer sonkrag selle deur singlet exciton splitsing metode. Dit kan die doeltreffendheid van verhoog sonkrag selle van 18 persent tot so hoog as 35 persent wat dus die energie-uitset verdubbel en sodoende die koste van sonkragtegnologie verminder.
Dit word noodsaaklik om ons afhanklikheid van fossielbrandstowwe te verminder en tegnologie te bou vir 'n volhoubare toekoms. Sonkrag is 'n hernubare bron van energie waar Son s'n lig word omgeskakel in elektriese energie. Sonkragselle word meestal gemaak van silikon wat fotovoltaïese proses gebruik om te transformeer sonlig in elektrisiteit. Tandemselle word ook ontwerp wat gewoonlik perovskiet-selle insluit waar elke afdeling van die sonkrag selle kan inspan Son s'n energie uit sy gevarieerde spektrum en dus hoër doeltreffendheid hê. Sonselle wat vandag beskikbaar is, word beperk deur hul doeltreffendheid wat net 15-22 persent is.
'N Studie gepubliseer op 3 Julie in Aard het gedemonstreer hoe silikon sonkrag seldoeltreffendheid kan tot so hoog as 35 persent verhoog word deur 'n effek genaamd singlet exciton fission toe te pas. In hierdie effek kan 'n enkele deeltjie lig (foton) twee elektron-gat pare genereer in teenstelling met slegs een. Enkeleksitonsplyting word in baie materiale gesien sedert die ontdekking daarvan in die 1970's. Die huidige studie het ten doel gehad om hierdie effek vir die eerste keer in 'n lewensvatbare te vertaal sonkrag sel.
Navorsers het enkeleksitonsplytingseffek van tetraseen – 'n bekende materiaal wat dit vertoon – na kristallyne silikon oorgedra. Hierdie materiaal tetraseen is 'n koolwaterstof organiese halfgeleier. Die oordrag is bereik deur 'n bykomende dun laag hafniumoksinitried (8 ångstrom) tussen eksitoniese tetraseenlaag en silikon te plaas sonkrag sel en koppel hulle.
Hierdie klein hafniumoksinitriedlaag het as 'n brug opgetree en die opwekking van hoë-energiefotone in die tetraseenlaag moontlik gemaak wat toe vrystelling van twee elektrone in die silikonsel veroorsaak het, in teenstelling met die gewone een. Hierdie sensibilisering van silikon sonkrag sel het termalisasieverliese verminder en beter sensitiwiteit vir lig moontlik gemaak. Die energie-uitset van die sonkrag selle het verdubbel namate meer uitset uit groen en blou dele van die spektrum gegenereer is. Dit kan die doeltreffendheid van verbeter sonkrag selle tot so hoog as 35 persent. Die tegnologie verskil van die tandem sonselle aangesien dit net meer stroom by die silikon voeg sonder om bykomende selle by te voeg.
Die huidige studie het geïmproviseerde enkelsplyting silikonsonselle gedemonstreer wat verhoogde doeltreffendheid kan toon en dus die algehele energieopwekkingskoste van sonkragtegnologie kan verminder.
***
{Jy kan die oorspronklike navorsingsartikel lees deur die DOI-skakel wat hieronder gegee word in die lys van aangehaalde bronne te klik}
Bronne)
Einzinger, M. et al. 2019. Sensibilisering van silikon deur singlet exciton splitsing in tetraseen. Aard. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
