Органическая солнечная панель показала силу экситонов

Исследователи, работающие с солнечными элементами, разработали новый материал, который может привести к использованию значительно большего количества возобновляемой энергии

Солнечная энергия в некоторых странах быстро становится одним из самых дешевых источников производства электроэнергии. Повысив эффективность солнечных элементов, исследователи разработали новый способ получения еще большего количества энергии.

В статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry, описана конструкция с участием органических молекул, способных генерировать два экситона на фотон света посредством процесса, называемого синглетным делением. Эти экситоны могут жить гораздо дольше, чем те, которые производят их неорганические аналоги, что приводит к усилению электрического тока, генерируемого на фотон, который поглощается солнечным элементом.

Современные солнечные панели работают по одному и тому же принципу: один фотон света генерирует один экситон, который может быть преобразован в электрический ток. Конечно, два экситона лучше, чем один, но до сих пор исследователи боролись с тем фактом, что они живут не более нескольких наносекунд, что затрудняет их улавливание.

Чтобы эти экситоны сохранялись дольше, исследователи помогли в создании правильных органических молекул, которые можно использовать не только в производстве солнечной энергии следующего поколения, но и в фотокаталитических химических процессах, сенсорах и визуализации. Это благодаря тому, что они могут быть использованы для инициирования химических реакций, используемых промышленностью, например, для производства фармацевтических препаратов и других видов потребительских химикатов.

«Эта работа является первой, чтобы показать, что синглетное деление может генерировать два экситона, которые могут жить очень долго», - говорит Луис Кампос, один из главных исследователей. «Это открывает двери для фундаментального изучения того, как эти экситоны ведут себя, когда они расположены на отдельных молекулах, а также для понимания того, как их можно эффективно использовать в устройствах, использующих усиленные светом сигналы».

Источник: Silicon Republic