ນັກວິທະຍາສາດຈາກ MIT ໄດ້ sensitized ຈຸລັງແສງຕາເວັນຊິລິຄອນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໂດຍວິທີການ singlet exciton fission. ນີ້ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນຈາກ 18 ເປີເຊັນເຖິງ 35 ເປີເຊັນດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຕັກໂນໂລຢີແສງຕາເວັນ.
ມັນເປັນຄວາມຈໍາເປັນທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງພວກເຮົາແລະສ້າງເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບອະນາຄົດທີ່ຍືນຍົງ. ພະລັງງານແສງຕາເວັນ ເປັນແຫຼ່ງທົດແທນຂອງ ພະລັງງານ ບ່ອນທີ່ແສງຕາເວັນຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າ. ຈຸລັງແສງຕາເວັນ ສ່ວນຫຼາຍແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍຊິລິໂຄນທີ່ໃຊ້ຂະບວນການ photovoltaic ເພື່ອປ່ຽນແສງແດດໃຫ້ເປັນໄຟຟ້າ. ຈຸລັງ tandem ຍັງຖືກອອກແບບເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບມີຈຸລັງ perovskites ທີ່ທຸກໆພາກສ່ວນຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນສາມາດ harness ພະລັງງານຂອງ Sun ຈາກ spectrum ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງມັນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີປະສິດທິພາບສູງກວ່າ. ຈຸລັງແສງຕາເວັນທີ່ມີຢູ່ໃນມື້ນີ້ແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍປະສິດທິພາບຂອງພວກມັນພຽງແຕ່ 15-22 ສ່ວນຮ້ອຍ.
ການສຶກສາຈັດພີມມາໃນວັນທີ 3 ກໍລະກົດ in ລັກສະນະ ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການ silicon ແສງຕາເວັນ ປະສິດທິພາບຂອງເຊນສາມາດຖືກຍົກສູງເຖິງ 35 ເປີເຊັນໂດຍການໃຊ້ຜົນກະທົບທີ່ເອີ້ນວ່າ singlet exciton fission. ໃນຜົນກະທົບນີ້ອະນຸພາກຂອງແສງດຽວ (photon) ສາມາດສ້າງສອງຄູ່ electron-hole ກົງກັນຂ້າມກັບພຽງແຕ່ຫນຶ່ງ. exciton fission ດຽວແມ່ນເຫັນໄດ້ໃນຫຼາຍວັດສະດຸນັບຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນພົບຂອງມັນໃນຊຸມປີ 1970. ການສຶກສາໃນປັດຈຸບັນມີຈຸດປະສົງເພື່ອແປຜົນກະທົບນີ້ຄັ້ງທໍາອິດເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງແສງຕາເວັນທີ່ມີຊີວິດຊີວາ.
Researchers transferred single exciton fission effect from tetracene – a known material which exhibits it – into crystalline silicon. This material tetracene is a hydrocarbon ອິນຊີ semiconductor. The transfer was achieved by placing an additional thin layer of hafnium oxynitride (8 angstrom) between excitonic tetracene layer and silicon solar cell and coupling them.
ຊັ້ນ hafnium oxynitride ຂະຫນາດນ້ອຍນີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຂົວແລະເຮັດໃຫ້ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການສ້າງ photons ພະລັງງານສູງໃນຊັ້ນ tetracene ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ການປ່ອຍອິເລັກຕອນສອງໃນຈຸລັງຊິລິໂຄນທີ່ກົງກັນຂ້າມກັບແບບປົກກະຕິ. ການຮັບຮູ້ຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນຊິລິໂຄນນີ້ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນແລະເປີດໃຊ້ຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ດີກວ່າຕໍ່ກັບແສງ. ຜົນຜະລິດພະລັງງານຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າເນື່ອງຈາກວ່າຜົນຜະລິດຫຼາຍໄດ້ຮັບການຜະລິດຈາກພາກສ່ວນສີຂຽວແລະສີຟ້າຂອງ spectrum ໄດ້. ນີ້ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນໃຫ້ສູງເຖິງ 35 ສ່ວນຮ້ອຍ. ເທກໂນໂລຍີແຕກຕ່າງຈາກຈຸລັງແສງຕາເວັນ tandem ຍ້ອນວ່າມັນພຽງແຕ່ເພີ່ມປະຈຸບັນເພີ່ມເຕີມໃຫ້ກັບຊິລິໂຄນໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຈຸລັງເພີ່ມເຕີມ.
ການສຶກສາໃນປັດຈຸບັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການ improvised singlet-fission silicon ຈຸລັງແສງຕາເວັນທີ່ສາມາດສະແດງປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍການຜະລິດພະລັງງານໂດຍລວມຂອງເຕັກໂນໂລຊີແສງຕາເວັນ.
***
{ທ່ານສາມາດອ່ານເອກະສານການຄົ້ນຄວ້າຕົ້ນສະບັບໄດ້ໂດຍການຄລິກທີ່ລິ້ງ DOI ທີ່ໃຫ້ໄວ້ຂ້າງລຸ່ມນີ້ໃນລາຍຊື່ແຫຼ່ງທີ່ອ້າງອີງ}
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ (s)
Einzinger, M. et al. 2019. ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຊິລິຄອນໂດຍ singlet exciton fission ໃນ tetracene. ທໍາມະຊາດ. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
