Команда, возглавляемая профессором Тимоти Шмидтом из UNSW, изучает способы захвата энергии видимого света, которая в настоящее время тратится впустую из-за ограничений кремния, который может получить доступ только примерно к 25% солнечного спектра. Чтобы проиллюстрировать, кремний сам по себе может использовать только около половины энергии зеленого света, что является пиком солнечного спектра с точки зрения доступности энергии.Один из способов уменьшить эти отходы — это разработка материалов, которые можно покрыть поверх кремния, чтобы улавливать часть энергии света, которую кремний не может.
Есть надежда, что за счет включения деления синглетных экситонов, процесса, который генерирует два экситона из одного фотона, эффективность кремниевых солнечных элементов может быть увеличена более чем на 30%.Работа, опубликованная в Nature Chemistry, исследует роль короткоживущего (~ 8 миллиардных долей секунды) возбужденного молекулярного комплекса, называемого эксимером, в делении синглетных экситонов, и опровергает предыдущие представления, демонстрируя, что эти материалы синглетного деления должны избегать образования эксимеров. для достижения полного потенциала в улучшении преобразования фотоэлектрической энергии.Профессор Шмидт объясняет: «Поскольку мы ищем способы снизить стоимость сбора солнечной энергии, мы должны разрабатывать материалы, которые предотвращают образование эксимеров».«Деление синглетных экситонов имеет огромные перспективы для повышения эффективности солнечных элементов, но его динамика сложна и недостаточно изучена.
Сравнивая процесс деления, когда он идет как в прямом, так и в обратном направлении, Шмидт и др. Выполнили удивительно простую задачу. проверка теорий механизма деления экситонов », — комментирует профессор Марк А. Бальдо, член Международного научного консультативного комитета Центра и директор Центра экситоники Массачусетского технологического института.«Их результат предполагает, что то, что ранее считалось промежуточным звеном в процессе деления, на самом деле может быть источником потерь.
Понимая это, Шмидт и др. Предлагают новое важное направление в наших поисках материалов, которые позволяют использовать солнечные элементы с более высокой эффективностью. . "