Osaka Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

QD-də molekulların hibridləşmiş halı vasitəsilə SF prosesinin sxematik təsviri. Müəllif: Masanori Sakamoto

Günəş panelləri illər ərzində daha səmərəli hala gəlmişdir, lakin hətta ən yaxşı dizaynlar belə hələ də udulan enerjinin böyük bir hissəsini itirir. Dünyanın hər yerindən alimlər günəş işığının hər şüasından daha çox enerji toplamağın və günəş texnologiyasının əsl potensialını açmağın yollarını axtarırlar.

Nature Photonics jurnalında dərc olunmuş bir araşdırmada Osaka Universiteti və əməkdaşlıq edən qurumların tədqiqatçıları məhz bunu etməyə kömək edə biləcək yeni bir mexanizm müəyyən etdilər. Tədqiqat göstərir ki, xüsusi hazırlanmış molekulların və kvant nöqtələrinin kombinasiyaları günəş batareyalarının səmərəliliyini hazırda məlum olan limitlərdən kənara çıxaraq necə artıra bilər.

Tək eksiton bölünməsi, bir işıq hissəciyinin bir əvəzinə iki həyəcanlanmış enerji vəziyyəti yaratdığı fotofiziki bir fenomendir. Nəzəri olaraq, bu, günəş batareyalarının eyni miqdarda günəş işığından daha çox elektrik enerjisi istehsal etməsinə imkan verir. Lakin ən effektiv fotofiziki proseslər əlavə enerji tələb edir və adətən səmərəsizdir və idarə olunması çətindir.

Baş müəllif Masanori Sakamoto deyir: “Biz tək parçalanmanın canlılığını artırmağın yolları ilə maraqlanırıq. Bizim ideyamız, prosesin rahat getməsinə kömək edən aralıq vəziyyət yaratmaq üçün molekullar və kvant nöqtələri arasında qarşılıqlı təsirlərdən istifadə etməkdir.”

Kvant nöqtələri, müxtəlif tətbiqlər üçün tənzimlənə bilən unikal optik və elektron xüsusiyyətlərinə malik nanoskallı yarımkeçiricilərdir. Tədqiqatçılar ultrasürətli lazer ölçmələrindən və nəzəri hesablamalardan istifadə edərək tetrasen molekullarının və kvant nöqtələrinin öz sərhədlərində xüsusi hibridləşdirilmiş elektron vəziyyətlər əmələ gətirdiyini aşkar etdilər.

“Hibridləşdirilmiş vəziyyətlər enerjinin sistemdə daha səmərəli hərəkət etməsinə kömək edir”, – deyə aparıcı müəllif Jie Zhang izah edir. “Çətin endotermik proses zamanı enerji itirmək əvəzinə, sistem aralıq vəziyyətdən istifadə edərək bir həyəcanlanmış vəziyyəti olduqca yüksək səmərəliliklə ikiyə bölür.”

Tədqiqatçılar, xüsusən də kadmium tellurid kvant nöqtələrinin xüsusilə güclü təsirlər göstərdiyini və nəzəri maksimuma yaxın səmərəliliyə nail olduqlarını aşkar etdilər. Onların nəticələri həmçinin göstərdi ki, bu yaxşılaşma yalnız molekulların düzülüşündən deyil, həm də molekullarla kvant nöqtələrinin özləri arasındakı elektron qarşılıqlı təsirlərdən qaynaqlanır.

Sakamoto qeyd edir ki, “Bu mexanizm günəş enerjisinin yığılması üçün bir çox yeni və maraqlı strategiyalar açır. Tək eksiton parçalanması gələcəkdə yüksək səmərəli işıq-enerji çevrilməsi materiallarının, xüsusən də günəş panellərinin dizaynına istiqamət verə bilər.”

Gələcək tədqiqatlar eyni strategiyanın digər molekul-kvant nöqtəsi kombinasiyalarına tətbiq oluna biləcəyini və potensial olaraq daha geniş çeşiddə yüksək səmərəli materialların yaranmasına gətirib çıxara biləcəyini araşdıracaq . Komanda tərəfindən görülən işlər sayəsində günəş enerjisi texnologiyasının gələcəyi, şübhəsiz ki, parlaq görünür.

Nəşr detalları

Jie Zhang və digərləri, Molekulyar kvant nöqtəli orbital hibridləşmə səmərəli endotermik tək eksiton parçalanmasını dəstəkləyir, Nature Photonics (2026). DOI: 10.1038/s41566-026-01908-0

Jurnal məlumatı: Təbiət Fotonika 

Əsas anlayışlar

Kvazipartiküllər və kollektiv həyəcanlarKvant nöqtələriYarımkeçiricilər

Osaka Universiteti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın

Metal komplekslərində “fırlanma” günəş batareyalarının səmərəliliyi həddinin kənarına yol açır