Οι επιστήμονες έχουν δείξει το κβαντικό «καρναβαλικό αποτέλεσμα»: θα αυξήσει την απόδοση των ηλιακών συλλεκτών κατά καιρούς

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής ειδικούς από το National Research Nuclear

Το Πανεπιστήμιο «MEPhI» (NRNU MEPhI) πιστεύει ότι το έργο τους θα συμβάλει στην αύξηση της ποιότητας λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών, των οργανικών διόδων εκπομπής φωτός και άλλων φωτοβολταϊκών εξοπλισμών αρκετές φορές. 

Exciton - οιονείσωματίδιο, βοηθητικό αντικείμενοκβαντική θεωρία, η συμπεριφορά της οποίας περιγράφει τη δεσμευμένη κατάσταση ενός ζεύγους φορέων αντίθετων φορτίων. Αυτή η ιδέα, όπως σημειώνουν οι συντάκτες της εργασίας, καθιστά δυνατή την πολύ ακριβή περιγραφή, για παράδειγμα, των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των οργανικών ημιαγωγών όταν αλληλεπιδρούν με το φως. 

Όταν ένα διέγερση γεννιέται ή καταστρέφεται,υπάρχει ένας αντηχητικός μετασχηματισμός της ενέργειας σε έναν οργανικό ημιαγωγό. Μαζί με αυτό το γεγονός, ένα φωτόνιο απορροφάται ή εκπέμπεται. Σε ένα νέο άρθρο, η ερευνητική ομάδα έδειξε τη δυνατότητα ελέγχου των ιδιοτήτων των μεταπτώσεων του εξιτονίου χρησιμοποιώντας το φαινόμενο της ισχυρής σύζευξης.

Η ισχυρή επίδραση σύζευξης είναι η εκπαίδευσημια υβριδική κατάσταση ενέργειας μεταξύ διέγερσης σε μια ουσία, η οποία περιγράφεται χρησιμοποιώντας την έννοια του εξιτόνου, και της εντοπισμένης ηλεκτρομαγνητικής διέγερσης. Για τη δημιουργία τέτοιων συνθηκών, χρησιμοποιούνται ειδικοί συντονιστές, οι οποίοι βασίζονται σε ένα ζευγάρι καθρέφτες που βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο σε απόσταση της τάξης του μήκους κύματος του φωτός.

Igor Nabiev, κορυφαίος επιστήμονας του Laboratory of Nano-Bioengineering (LNBI) NRNU MEPhI

Η έννοια Exiton χρησιμοποιείται για ένα από ταΟι επιδράσεις στους οργανικούς ημιαγωγούς είναι η συντονισμένη μεταφορά ενέργειας Förster (FRET). Χρησιμοποιείται στην ιατρική τεχνολογία. Το συμπέρασμα είναι ότι υπάρχει μεταφορά ενέργειας χωρίς απώλειες μεταξύ δύο καταστάσεων διέγερσης σε διαφορετικά μόρια που βρίσκονται σε μικρή απόσταση το ένα από το άλλο.

Για ευρύτερη αξιοποίηση των δυνατοτήτων αυτού του φαινομένου στοφωτοβολταϊκά, ήταν απαραίτητο να καταγραφεί πειραματικά και να μελετηθεί το λεγόμενο καρναβαλικό φαινόμενο, το οποίο συνίσταται σε μια ελεγχόμενη αλλαγή στην κατεύθυνση της μεταφοράς ενέργειας στη λειτουργία FRET μεταξύ διεγέρσεων διαφορετικών μορίων.

Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι το έργο τους μπορεί να εφαρμοστείγια φωτοβολταϊκές συσκευές που μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική. Για παράδειγμα, η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών μπορεί να αυξηθεί αρκετές φορές. Θέλουν επίσης να το χρησιμοποιήσουν για τον ακριβή τηλεχειρισμό των χημικών αντιδράσεων.

Να διαβασω Περαιτέρω:

Ένα μοναδικό σκάφος μετατρέπεται σε υποβρύχιο σε δύο λεπτά και είναι αόρατο για τον εχθρό

Οι φυσικοί έχουν ψύξει τα άτομα στη χαμηλότερη θερμοκρασία στον κόσμο

Το πιο λεπτομερές μοντέλο του Σύμπαντος έχει δημοσιευτεί στο διαδίκτυο. Ο καθένας μπορεί να το μελετήσει