Ученые из Австралии и США преобразовали низкоэнергетический инфракрасный свет в высокоэнергетический свет, который может быть захвачен солнечными элементами с использованием кислорода в качестве ключевого компонента.

Ученые нашли способ улучшить эффективность солнечных батарей

Ученые из Австралии и США преобразовали низкоэнергетический инфракрасный свет в высокоэнергетический свет, который может быть захвачен солнечными элементами с использованием кислорода в качестве ключевого компонента. Этот процесс позволит сделать солнечные энергетические системы более эффективными, чтобы они могли производить больше электричества из того же количества солнечного света, что и в настоящее время. Большинство солнечных элементов сделано из кремния, который не может реагировать на менее энергичный свет, например близкий к инфракрасному излучению.

Поэтому современные устройства и технологии не используют некоторые части светового спектра. Одной стратегией является преобразование света. Этот процесс включает в себя преобразование света низкой энергии в более энергичный, более видимый свет, который может возбуждать кремний во многих солнечных панелях.

«Один из способов сделать это - захватить несколько менее энергичных фотонов света и соединить их вместе», - говорит Тим Шмидт, ведущий автор исследования. Это может быть достигнуто взаимодействием экситонов (электрически нейтральная электронно-щелевая система) в органических молекулах. Возбуждение электрона в кремнии до состояния, в котором он может участвовать в проводимости, требует преобразования кислорода.

Исследователи использовали полупроводниковые квантовые точки, которые являются искусственными кристаллами, для поглощения света низкой энергии и молекулярного кислорода для передачи света органическим молекулам. Хотя эффективность этой процедуры все еще низка, ученые разработали стратегии для улучшения этой технологии в ближайшем будущем, что позволило бы повысить эффективность солнечных батарей. Исследование было опубликовано в журнале Nature Photonics.