В Германии разработали эффективные солнечные элементы

Physical Review Letters: разработаны более эффективные солнечные элементы

Изображение: Physical Review Letters / phys.org

Ученые Университета Падеборна в Германии использовали сложное компьютерное моделирование для разработки новой конструкции значительно более эффективных солнечных элементов. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Эксперименты показали, что для повышения эффективности кремниевый солнечный элемент может снабжаться органическим слоем, изготовленным из полупроводникового тетрацена. Этот слой поглощает коротковолновый солнечный свет и преобразует его в электронные возбуждения, называемые экситонами. В свою очередь, экситоны распадаются на два низкоэнергетических возбуждения, которые нужно перенести в кремниевый элемент.

Переход может быть осуществлен за счет существования особых дефектов в виде ненасыщенных химических связей на границе между кремниевым элементом и тетраценовой пленкой. Такие дефекты возникают во время десорбции водорода и обычно связаны с потерями энергии. Однако ученые выяснили, что они вызывают флуктуации энергии, которые способны эффективно переносить электронные возбуждения.

Квазичастицы экситоны представляют собой связанную пару электрон-дырка. Они образуются, когда электрон в твердом веществе приобретает энергию (например, при поглощении энергии фотона) и переходит в зону проводимости внутри твердого вещества, оставляя за собой электронную дырку — квазичастицу, обладающую положительным зарядом. Из-за разных зарядов электрон притягивается к дырке, но при этом отталкивается электронами, сгруппировавшимися вокруг нее. Электронно-дырочная пара ведет себя подобно электрически нейтральной частице.

Лента добра деактивирована.
Добро пожаловать в реальный мир.

Сыграйте в любимую игру прямо на Ленте.ру

В приступе ностальгии по бумажным газетам с непременным кроссвордом на последней странице мы подумали: а почему бы и на «Ленте.ру» не сделать раздел с играми? И сделали!

  • 4,0

    Секреты Замка - три в ряд

  • 4,1

    Ball Sort Puzzle - Color Sort

  • 4,3

    Bird Sort Puzzle

  • 4,0

    Слова из слова

  • 4,0

    Цветные линии 98

  • 4,2

    Words of Wonders - Слова Чудес

  • 4,4

    Море слов

  • 4,1

    WoodBlocks

  • 4,1

    Сокровища пиратов