Mokslininkai parodė kvantinį „karnavalo efektą“: jis kartais padidins saulės kolektorių efektyvumą

Tarptautinė mokslininkų grupė, vadovaujama Nacionalinio branduolinių tyrimų centro specialistų

Universitetas „MEPhI“ (NRNU MEPhI) tiki, kad jų darbas padės kelis kartus pagerinti saulės baterijų, organinių šviesos diodų ir kitos fotovoltinės įrangos veikimo kokybę. 

Eksitonas – kvazidalelė, pagalbinis objektaskvantinė teorija, kurios elgesys apibūdina priešingų krūvių nešėjų poros surištą būseną. Ši koncepcija, pastebi darbo autoriai, leidžia labai tiksliai apibūdinti, pavyzdžiui, organinių puslaidininkių elektrines savybes sąveikaujant su šviesa. 

Kai gimsta ar sunaikinamas eksitonas,vyksta rezonansinė energijos transformacija organiniame puslaidininkyje. Kartu su šiuo įvykiu absorbuojamas arba skleidžiamas fotonas. Naujame straipsnyje tyrimų grupė parodė galimybę kontroliuoti eksitonų perėjimų savybes, naudojant stiprų sujungimo efektą.

Stiprus susiejimo efektas yra išsilavinimashibridinė energijos būsena tarp medžiagos sužadinimo, kuris aprašomas naudojant sužadinimo sąvoką, ir lokalizuoto elektromagnetinio sužadinimo. Norint sukurti tokias sąlygas, naudojami specialūs rezonatoriai, kurių pagrindą sudaro veidrodžių pora, esanti priešais vienas kitą šviesos bangos ilgio eilės atstumu.

Igoris Nabievas, Nano-bioinžinerijos laboratorijos (LNBI) NRNU MEPhI pagrindinis mokslininkas

„Exiton“ koncepcija naudojama vienai išpoveikis organiniams puslaidininkiams yra Förster rezonansinis energijos perdavimas (FRET). Jis naudojamas medicinos technologijose. Esmė ta, kad energija perduodama be nuostolių tarp dviejų sužadinimo būsenų skirtingose ​​molekulėse, esančiose nedideliu atstumu viena nuo kitos.

Siekiant plačiau išnaudoti šio reiškinio galimybesfotoelektros, reikėjo eksperimentiškai įrašyti ir ištirti vadinamąjį karnavalo efektą, kurį sudaro kontroliuojamas energijos perdavimo krypties keitimas FRET režimu tarp skirtingų molekulių eksitonų.

Autoriai mano, kad jų darbas gali būti pritaikytasfotovoltiniams įrenginiams, paverčiantiems šviesos energiją į elektros energiją. Pavyzdžiui, saulės baterijų efektyvumas gali padidėti kelis kartus. Jie taip pat nori jį naudoti tiksliam cheminių reakcijų nuotoliniam valdymui.

Skaityti Toliau:

Unikalus laivas per dvi minutes virsta povandeniniu laivu ir yra nematomas priešui

Fizikai atšaldė atomus iki žemiausios temperatūros pasaulyje

Išsamiausias Visatos modelis buvo paskelbtas internete. Kiekvienas gali tai studijuoti