Солнечную панель с фантастическим КПД — с квантовой эффективностью 130 % — создают в Японии
Даже в фантастике КПД любого источника энергии не может превышать 100% — таковы законы физики. Всегда есть потери. Задача учёных — максимально их уменьшить.
Обычные солнечные панели на основе p-n-перехода теоретически ограничены пределом Шокли–Квейссера в 33%. Но японские учёные из Университета Кюсю вместе с немецкими коллегами из Университета Йоханнеса Гутенберга нашли способ этот предел преодолеть.
В классическом фотоэлементе один фотон света создаёт только один экситон (электрон и дырку). При этом высокоэнергетические «синие» фотоны тратят свою лишнюю энергию впустую — она просто уходит в тепло.
Изображение Grok Новая технология использует синглетное расщепление: один синий фотон заставляет материал создать сразу два экситона вместо одного. Для этого учёные применили специальный молибденовый комплекс, который захватывает эти экситоны и превращает их в электрический ток. Одновременно материал подавляет ненужный перенос энергии, который снижал бы эффективность.
В экспериментах квантовый выход достиг 130% (1,3 электрона на один фотон). Это доказывает, что теоретический КПД однопереходных солнечных элементов можно поднять с 33% до 35–45%.
Пока это только доказательство концепции, но оно открывает путь к значительно более эффективным солнечным панелям в будущем.
© iXBT
