Los científicos del MIT han sensibilizado el silicio existente solar células mediante el método de fisión de excitones singletes. Esto puede aumentar la eficiencia de solar células del 18 por ciento hasta un máximo del 35 por ciento, duplicando así la producción de energía y reduciendo así los costos de la tecnología solar.
Se está volviendo imperativo reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y desarrollar tecnologías para un futuro sostenible. Energía solar es una fuente renovable de energía dónde Sol la luz se convierte en energía eléctrica. Células solares están hechos más comúnmente de silicio, que utiliza un proceso fotovoltaico para transformar luz del sol en electricidad. También se están diseñando celdas tándem que generalmente incluyen celdas de perovskitas donde cada sección de la solar las células pueden aprovechar Sol energía de su variado espectro y así tener mayor eficiencia. Las células solares disponibles hoy en día están limitadas por su eficiencia, que es sólo del 15 al 22 por ciento.
Un estudio publicado el 3 de julio en Nature ha demostrado cómo el silicio solar La eficiencia de las células podría aumentarse hasta un 35 por ciento aplicando un efecto llamado fisión de excitones singletes. En este efecto, una sola partícula de luz (fotón) puede generar dos pares de huecos de electrones en lugar de uno solo. La fisión de un solo excitón se observa en muchos materiales desde su descubrimiento en la década de 1970. El estudio actual tuvo como objetivo traducir este efecto por primera vez en una solución viable. solar célula.
Los investigadores transfirieron el efecto de fisión de un solo excitón del tetraceno, un material conocido que lo exhibe, al silicio cristalino. Este material tetraceno es un hidrocarburo. ecológicos semiconductor. La transferencia se logró colocando una capa delgada adicional de oxinitruro de hafnio (8 angstrom) entre la capa de tetraceno excitónico y el silicio. solar celda y acoplarlos.
Esta pequeña capa de oxinitruro de hafnio actuó como un puente e hizo posible la generación de fotones de alta energía en la capa de tetraceno que luego provocó la liberación de dos electrones en la celda de silicio en lugar de la habitual. Esta sensibilización del silicio solar La celda redujo las pérdidas por termalización y permitió una mejor sensibilidad a la luz. La producción de energía del solar Las células se duplicaron a medida que se generó más salida de las partes verde y azul del espectro. Esto puede mejorar la eficiencia de solar células hasta un 35 por ciento. La tecnología se diferencia de las células solares en tándem en que simplemente añade más corriente al silicio sin añadir células adicionales.
El estudio actual ha demostrado células solares de silicio de fisión singlete improvisadas que pueden exhibir una mayor eficiencia y, por lo tanto, reducir el costo general de generación de energía de la tecnología solar.
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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}
Fuentes)
Einzinger, M. et al. 2019. Sensibilización de silicio por fisión de excitón singlete en tetraceno. Naturaleza. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
