Вчені показали квантовий «ефект карнавалу»: він збільшить ККД сонячних панелей в рази

Міжнародна група вчених під керівництвом фахівців Національного дослідницького ядерного

університету «МІФІ» (НДЯУ МІФІ) вважає, що їхня робота допоможе у кілька разів збільшити якість роботи сонячних батарей, органічних світлодіодів та іншої фотовольтаїчної техніки. 

Ексітон - квазічастинка, допоміжний об'єктквантової теорії, поведінка якої визначає пов'язане стан пари носіїв протилежних зарядів. Це поняття, зазначають автори роботи, дозволяє дуже точно описати, наприклад, електричні властивості органічних напівпровідників при взаємодії зі світлом.

Коли екситон народжується або знищується,відбувається резонансне перетворення енергії в органічному полупроводнике. Разом з цією подією відбувається поглинання або випускання фотона. У новій статті науковий колектив показав можливість керування властивостями екситонних переходів з використанням ефекту сильного зв'язку.

Ефект сильного зв'язку складається в освітігібридного стану енергії між збудженням в речовині, яке описують за допомогою уявлення про екситон, і локалізованим електромагнітним збудженням. Для створення таких умов використовують особливі резонатори, в основі яких - пара дзеркал, розміщених один навпроти одного на відстані порядку довжини хвилі світла.

Ігор Набієв, провідний учений Лабораторії нано-біоінженерії (ЛНБІ) НІЯУ МІФІ

Поняття екзітон використовується для одного зефектів в органічних напівпровідниках - це ферстеровскій резонансний перенос енергії (FRET). Його застосовують в медичній техніці. Суть в тому, що відбувається трансфер енергії без втрат між двома екситонними станами в різних молекулах, які перебувають на малій відстані один від одного.

Щоб ширше використовувати потенціал цього явища вфотовольтаїки, потрібно було експериментально зафіксувати і вивчити так званий ефект карнавалу, який полягає в керованої зміні напрямків перенесення енергії в режимі FRET між екситонами різних молекул.

Автори вважають, що їхню роботу можна застосуватидля фотовольтаїчних пристроїв, що перетворюють енергію світла в електричну. Наприклад, ККД сонячних панелей може збільшитись у кілька разів. Також вони хочуть застосувати її для точного дистанційного керування хімічними реакціями.

Читати далі:

Унікальний катер перетворюється в підводний човен за дві хвилини і непомітний для противника

Фізики охолодили атоми до найнижчої в світі температури

Найдетальнішу модель Всесвіту опублікували онлайн. Її може вивчити будь-який бажаючий