أظهر العلماء "تأثير الكرنفال" الكمي: سيزيد من كفاءة الألواح الشمسية في بعض الأحيان

مجموعة دولية من العلماء بقيادة متخصصين من المركز الوطني للبحوث النووية

تعتقد جامعة "MEPhI" (NRNU MEPhI) أن عملهم سيساعد على تحسين جودة تشغيل الألواح الشمسية والثنائيات العضوية الباعثة للضوء وغيرها من المعدات الكهروضوئية عدة مرات. 

إكسيتون - شبه جسيم، كائن مساعدنظرية الكم، التي يصف سلوكها الحالة المقيدة لزوج من الموجات الحاملة لشحنات متضادة. هذا المفهوم، كما أشار مؤلفو العمل، يجعل من الممكن وصف الخصائص الكهربائية لأشباه الموصلات العضوية بدقة شديدة، على سبيل المثال، عند التفاعل مع الضوء.

عندما يولد إكسايتون أو يتلف ،هناك تحول طنين للطاقة في أشباه الموصلات العضوية. إلى جانب هذا الحدث ، يُمتص الفوتون أو يُبعث. في مقال جديد ، أظهر فريق البحث إمكانية التحكم في خصائص انتقالات الأكسيتون باستخدام تأثير الاقتران القوي.

تأثير الاقتران القوي هو التعليمحالة هجينة من الطاقة بين الإثارة في مادة ما ، والتي توصف باستخدام مفهوم الإكسيتون ، والإثارة الكهرومغناطيسية الموضعية. لتهيئة مثل هذه الظروف ، يتم استخدام رنانات خاصة ، والتي تعتمد على زوج من المرايا الموجودة مقابل بعضها البعض على مسافة من ترتيب الطول الموجي للضوء.

إيجور نابييف، العالم البارز في مختبر الهندسة الحيوية النانوية (LNBI) NRNU MEPhI

يستخدم مفهوم Exiton لأحدالتأثيرات في أشباه الموصلات العضوية هي نقل طاقة طنين فورستر (فريت). يتم استخدامه في التكنولوجيا الطبية. خلاصة القول هي أن هناك نقلًا غير ضياع للطاقة بين حالتين من الأكسيتون في جزيئات مختلفة تقع على مسافة صغيرة من بعضها البعض.

للاستفادة على نطاق أوسع من إمكانات هذه الظاهرة فيالخلايا الكهروضوئية ، كان من الضروري تسجيل ودراسة ما يسمى بتأثير الكرنفال تجريبيًا ، والذي يتكون من تغيير متحكم فيه في اتجاه نقل الطاقة في وضع FRET بين إكسيتونات من جزيئات مختلفة.

يعتقد المؤلفون أن عملهم يمكن تطبيقهللأجهزة الكهروضوئية التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. على سبيل المثال، يمكن أن تزيد كفاءة الألواح الشمسية عدة مرات. كما أنهم يريدون استخدامه للتحكم الدقيق عن بعد في التفاعلات الكيميائية.

ليقرأ بالإضافة إلى ذلك:

يتحول قارب فريد من نوعه إلى غواصة في دقيقتين ويكون غير مرئي للعدو

قام الفيزيائيون بتبريد الذرات إلى أدنى درجة حرارة في العالم

تم نشر النموذج الأكثر تفصيلاً للكون على الإنترنت. يمكن لأي شخص دراستها