Cellule solaire à fission singulet : un moyen efficace de convertir la lumière du soleil en électricité

Des scientifiques du MIT ont sensibilisé le silicium existant solaire cellules par la méthode de fission par exciton singulet. Cela peut augmenter l'efficacité de solaire cellules de 18 pour cent jusqu'à 35 pour cent, doublant ainsi la production d'énergie et réduisant ainsi les coûts de la technologie solaire.

Il devient impératif de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et de développer des technologies pour un avenir durable. Énergie solaire est une source renouvelable de énergieSoleil la lumière est convertie en énergie électrique. Cellules solaires sont le plus souvent constitués de silicium qui utilise un processus photovoltaïque pour transformer soleil en électricité. Des cellules tandem sont également conçues, qui comprennent généralement des cellules à pérovskites dans lesquelles chaque section du solaire les cellules peuvent exploiter Soleil l'énergie de son spectre varié et ont ainsi une efficacité plus élevée. Les cellules solaires disponibles aujourd'hui sont limitées par leur efficacité qui n'est que de 15 à 22 pour cent.

Une étude publiée le 3 juillet dans Nature a démontré comment le silicium solaire l'efficacité des cellules pourrait être augmentée jusqu'à 35 pour cent en appliquant un effet appelé fission de l'exciton singulet. Dans cet effet, une seule particule de lumière (photon) peut générer deux paires électron-trou au lieu d’une seule. La fission à exciton unique est observée dans de nombreux matériaux depuis sa découverte dans les années 1970. La présente étude visait à traduire cet effet pour la première fois en une solution viable. solaire cellule.

Les chercheurs ont transféré l’effet de fission d’un exciton unique du tétracène – un matériau connu qui le présente – au silicium cristallin. Ce matériau tétracène est un hydrocarbure biologique semi-conducteur. Le transfert a été réalisé en plaçant une fine couche supplémentaire d'oxynitrure de hafnium (8 angström) entre la couche de tétracène excitonique et le silicium. solaire cellule et les coupler.

Cette minuscule couche d'oxynitrure d'hafnium a agi comme un pont et a permis la génération de photons de haute énergie dans la couche de tétracène qui ont ensuite déclenché la libération de deux électrons dans la cellule de silicium, contrairement à l'habituel. Cette sensibilisation du silicium solaire La cellule a réduit les pertes de thermalisation et a permis une meilleure sensibilité à la lumière. La production d'énergie du solaire les cellules ont doublé à mesure que davantage de sorties étaient générées à partir des parties vertes et bleues du spectre. Cela peut améliorer l’efficacité de solaire cellules jusqu'à 35 pour cent. La technologie diffère des cellules solaires tandem car elle ajoute simplement plus de courant au silicium sans ajouter de cellules supplémentaires.

La présente étude a démontré des cellules solaires improvisées en silicium à fission singulet qui peuvent présenter des rendements accrus et ainsi réduire le coût global de production d'énergie de la technologie solaire.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Einzinger, M. et al. 2019. Sensibilisation du silicium par fission d'excitons singulet dans le tétracène. La nature. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4

Ne manquez pas

E‐Tattoo pour surveiller la tension artérielle en continu

Les scientifiques ont conçu un nouveau coffre plastifié, ultra-mince, 100 pour cent...

Bois artificiel

Des scientifiques ont fabriqué du bois artificiel à partir de résines synthétiques qui...

Possibilité de voler à 5000 Miles Per Hour !

La Chine a testé avec succès un avion à réaction hypersonique...

MediTrain : un nouveau logiciel de pratique de la méditation pour améliorer la durée d'attention

Study a développé un nouveau logiciel de pratique de méditation numérique...

Reste en contact:

92,104VentilateursJ'aime
45,576InstaSuivre
1,772InstaSuivre
51AbonnésS’abonner

Newsletter

Actualités

Programme britannique d'énergie de fusion : présentation du prototype de centrale électrique STEP 

L'approche britannique en matière de production d'énergie de fusion a pris forme avec...

IRM humaine à champs ultra-élevés (UHF) : cerveau vivant imagé avec l'IRM 11.7 Tesla du projet Iseult  

L'appareil d'IRM 11.7 Tesla du projet Iseult a pris des proportions remarquables...

La bioimpression 3D assemble pour la première fois des tissus cérébraux humains fonctionnels  

Les scientifiques ont développé une plateforme de bio-impression 3D qui assemble...
Équipe SCIEU
Équipe SCIEUhttps://www.scientificeuropean.co.uk
Scientifique Européen® | SCIEU.com | Avancées significatives de la science. Impact sur l'humanité. Esprits inspirants.

Haut-parleurs et microphones amovibles sur la peau

Un appareil électronique portable a été découvert qui peut s'attacher au corps et agir comme un haut-parleur et un microphone Découverte et conception d'appareils portables...

Eyeil bionique : promesse de vision pour les patients présentant des lésions de la rétine et du nerf optique

Des études ont montré que «l'œil bionique» promet d'aider à restaurer la vision de nombreux patients souffrant de cécité partielle ou complète.

Avion propulsé par « Ionic Wind » : un avion qui n'a aucune pièce mobile

L'avion a été conçu pour ne pas dépendre des combustibles fossiles ou de la batterie car il n'aura aucune pièce mobile Depuis la découverte de...