Zinātnieki ir parādījuši kvantu "karnevāla efektu": tas reizēm palielinās saules paneļu efektivitāti

Starptautiska zinātnieku grupa, ko vada Nacionālās pētniecības kodolieroču speciālisti

Universitāte "MEPhI" (NRNU MEPhI) uzskata, ka viņu darbs palīdzēs vairākkārt paaugstināt saules paneļu, organisko gaismas diožu un citu fotoelektrisko iekārtu darbības kvalitāti. 

Eksitons - kvazidaļiņa, palīgobjektskvantu teorija, kuras uzvedība apraksta pretējo lādiņu nesēju pāra saistīto stāvokli. Šī koncepcija, atzīmē darba autori, ļauj ļoti precīzi aprakstīt, piemēram, organisko pusvadītāju elektriskās īpašības, mijiedarbojoties ar gaismu. 

Kad eksitons piedzimst vai tiek iznīcināts,ir rezonējoša enerģijas pārveidošana organiskajā pusvadītājā. Kopā ar šo notikumu fotons tiek absorbēts vai izstarots. Jaunā rakstā pētnieku komanda parādīja iespēju kontrolēt eksitona pāreju īpašības, izmantojot spēcīgo sakabes efektu.

Spēcīga savienojuma iedarbība ir veidothibrīds enerģijas stāvoklis starp ierosmi matērijā, kas aprakstīta, izmantojot eksitona jēdzienu, un lokalizētu elektromagnētisko ierosmi. Lai radītu šādus apstākļus, tiek izmantoti speciāli rezonatori, kuru pamatā ir spoguļu pāris, kas novietoti viens otram pretī gaismas viļņa garuma secībā.

Igors Nabjevs, Nano-bioinženierijas laboratorijas (LNBI) NRNU MEPhI vadošais zinātnieks

Termins eksitons tiek lietots vienam noefekti organiskajos pusvadītājos ir Förster rezonanses enerģijas pārnešana (FRET). To izmanto medicīnas tehnoloģijās. Būtība ir tāda, ka enerģija tiek pārnesta bez zaudējumiem starp diviem eksitona stāvokļiem dažādās molekulās, kas atrodas nelielā attālumā viena no otras.

Lai labāk izmantotu šīs parādības potenciālufotoelementiem, bija nepieciešams eksperimentāli fiksēt un izpētīt tā saukto karnevāla efektu, kas sastāv no kontrolētas enerģijas pārneses virzienu maiņas FRET režīmā starp dažādu molekulu eksitoniem.

Autori uzskata, ka viņu darbu var pielietotfotoelektriskajām ierīcēm, kas pārvērš gaismas enerģiju elektroenerģijā. Piemēram, saules paneļu efektivitāte var palielināties vairākas reizes. Viņi arī vēlas to izmantot precīzai ķīmisko reakciju tālvadībai.

Lasīt Tālāk:

Unikāla laiva divu minūšu laikā pārvēršas par zemūdeni un ir ienaidniekam neredzama

Fiziķi ir atdzesējuši atomus līdz zemākajai temperatūrai pasaulē

Visplašākais Visuma modelis ir publicēts tiešsaistē. To var izpētīt ikviens