Кембриджские ученые открыли новый путь в солнечной энергии
| Команда под руководством профессора сэра Ричарда Френда и профессора Гуго Бронштейна обнаружила, что спин-радикальный материал P3TTM ведет подобно классическим неорганическим изоляторам Мотта-Хаббарда — системам, в которых электроны взаимодействуют между собой сложным квантовым способом. "Это настоящая магия", - отмечает ведущий исследователь Бивен Ли. «Когда наши молекулы собираются вместе, неспаренные электроны на соседних участках выравниваются вверх-вниз, образуя характерный для Мотта-Хаббарда рисунок. Поглощенный свет заставляет электрон перепрыгивать к соседу, создавая электрический заряд, который можно собрать как фототок». Команда создала солнечный элемент из тонкой пленки P3TTM , которая достигла эффективности сбора заряда, близкой к единице — почти каждый фотон света превращался в электрический заряд. В традиционных органических солнечных элементах для этого требуется предел двух различных материалов, но в новом подходе разделение зарядов происходит внутри одного материала , что упрощает конструкцию и снижает стоимость. Доктор Петри Мурто разработал молекулы с контролируемым межмолекулярным контактом, определяющим энергию Хаббарда — U , необходимую для эффективного разделения зарядов. Такая гибкость открывает путь к созданию дешевых, легких и высокоэффективных солнечных панелей из органических материалов . Этот прорыв совпадает со 120-летием со дня рождения сэра Невилла Мотта, одного из основателей физики конденсированных сред. "Это похоже на полный круг", - сказал профессор Фрэнд. Идеи Мотта стали фундаментом моего понимания полупроводников. Теперь мы видим, как эти квантовые принципы оживают в новых органических материалах, и это особенное чувство». Профессор Бронштейн подытожил: "Мы не просто совершенствуем старые технологии - мы пишем новую главу в науке о полупроводниках, показывая, что органические материалы способны генерировать заряды самостоятельно". Кембриджские ученые открыли новый путь в солнечной энергии появившейся сначала на Любопытстве. |
Комментарии (0) | |