Турция увеличила импорт природного газа в январе 2024 году
30.03.2024
Совместная исследовательская группа из Израиля и Гонконга предложила способ создания более эффективных солнечных элементов из нанокристаллов, которые отличаются друг от друга размерами и химией поверхности. Использование многообразия нанокристаллов с различными свойствами позволяет увеличить количество поглощенного света, в то время как использование различных лигандов снижает рекомбинацию образовавшихся пар электрон-дырка (экситонов) внутри структур. Это, в свою очередь, позволяет легче разделять свободные заряды, отводя их к электродам и генерируя электрический ток.
Хотя солнечный свет является перспективным альтернативным источником энергии, на данный момент доступные в коммерческих масштабах солнечные батареи отличаются недостаточной эффективностью преобразования фотонов в электрический ток. Таким образом, ученые по всему миру занимаются усовершенствованием существующих солнечных элементов для расширения их «рабочего спектра», повышения эффективности поглощения фотонов, а также снижения «паразитной» рекомбинации образованных в результате взаимодействия вещества с падающими фотонами пар электрон-дырка.
Один из значительных шагов в этом направлении совсем недавно сделала совместная группа ученых из Израиля и Гонконга.
В своей последней работе совместная группа ученых из Technion-Israel Institute of Technology (Израиль) и City University of Hong Kong (Гонконг) рассмотрела нанокристаллы селенида кадмия и теллурида кадмия. За счет размещения на поверхности этих нанокристаллов различных органических веществ, к примеру, тиогликолевой или меркаптопропионовой кислот, и связывания их в единую структуру при помощи специального агента, ученые создали конфигурацию, имеющую определенные энергетические уровни. Причем, расположение этих уровней способствовало диссоциации экситонов (связанных пар электрон-дырка, образовавшихся в результате взаимодействия вещества с фотонами света) на стыке материалов.
Стоит отметить, что это не первая работа группы ученых в области повышения эффективности солнечных элементов. Ранее ученые уже показали что того же эффекта можно добиться с использованием двух одинаковых нанокристаллов, смещая их энергетические уровни относительно состояния в вакууме с помощью специальных лигандов. При соединении таких нанокристаллов на их поверхности возникает поляризация, способствующая разделению связанных пар электронов и дырок, образованных при взаимодействии фотонов с веществом. Результаты, полученные в рамках той работы, были использованы и здесь.
Работая с описанной системой, исследователи подобрали размер нанокристаллов селенида кадмия таким образом, чтобы они поглощали фотоны в более широком диапазоне длин волн. К примеру, наиболее крупные кристаллы позволили охватить большую часть спектра излучения Солнца. Подробные результаты работы ученых опубликованы в журнале ACS Nano.
Ученые надеются, что их исследования помогут развитию этого направления, в особенности, повышению интереса к гибридным органическим / неорганическим структурам, которые могли бы использоваться в солнечных элементах. Это, по их мнению, в будущем может привести к дальнейшему повышению эффективности работы солнечных батарей.
Тема дня 15.04.2024
Тема дня 09.04.2024
Тема дня 09.04.2024
Тема дня 04.04.2024
Новости компаний 27.03.2024
Технологии 08.04.2024
Технологии 12.02.2024
Аналитика 02.12.2021
Технологии 31.07.2019
Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться
Читайте также