Oamenii de știință au arătat „efectul carnavalului” cuantic: va crește uneori eficiența panourilor solare

Un grup internațional de oameni de știință condus de specialiști de la National Research Nuclear

Universitatea „MEPhI” (NRNU MEPhI) consideră că munca lor va contribui la creșterea calității de funcționare a panourilor solare, a diodelor organice emițătoare de lumină și a altor echipamente fotovoltaice de mai multe ori. 

Exciton - cvasiparticulă, obiect auxiliarteoria cuantică, al cărei comportament descrie starea legată a unei perechi de purtători de sarcini opuse. Acest concept, notează autorii lucrării, face posibilă descrierea foarte precisă, de exemplu, a proprietăților electrice ale semiconductorilor organici atunci când interacționează cu lumina. 

Când se naște sau se distruge un exciton,există o transformare rezonantă a energiei într-un semiconductor organic. Împreună cu acest eveniment, un foton este absorbit sau emis. Într-un nou articol, echipa de cercetare a arătat posibilitatea de a controla proprietățile tranzițiilor excitonice folosind efectul de cuplare puternică.

Efectul puternic de cuplare este educațiao stare hibridă de energie între excitația dintr-o substanță, care este descrisă folosind conceptul de exciton și excitația electromagnetică localizată. Pentru a crea astfel de condiții, se utilizează rezonatoare speciale, care se bazează pe o pereche de oglinzi situate una față de cealaltă la o distanță de ordinul lungimii de undă a luminii.

Igor Nabiev, om de știință principal al Laboratorului de Nano-Bioinginerie (LNBI) NRNU MEPhI

Conceptul Exiton este folosit pentru unul dintreefectele în semiconductorii organici este transferul de energie rezonantă Förster (FRET). Este utilizat în tehnologia medicală. Concluzia este că există un transfer de energie fără pierderi între două stări de exciton în molecule diferite situate la o distanță mică una de cealaltă.

Pentru a face o utilizare mai largă a potențialului acestui fenomen înfotovoltaice, a fost necesar să se înregistreze și să se studieze așa-numitul efect de carnaval, care constă într-o schimbare controlată a direcției de transfer de energie în modul FRET între excitonii diferitelor molecule.

Autorii cred că munca lor poate fi aplicatăpentru dispozitivele fotovoltaice care transformă energia luminoasă în energie electrică. De exemplu, eficiența panourilor solare poate crește de câteva ori. De asemenea, doresc să-l folosească pentru controlul precis de la distanță al reacțiilor chimice.

A citi Mai departe:

O barcă unică se transformă într-un submarin în două minute și este invizibilă pentru inamic

Fizicienii au răcit atomii la cea mai scăzută temperatură din lume

Cel mai detaliat model al Universului a fost publicat online. Oricine îl poate studia