Qroningen Universiteti-nin alimləri günəş panellərinin istehsalında istifadə olunan perspektivli materialın enerjini saxlama qabiliyyətini tədqiq ediblər. Günəş işığı fotonlar vasitəsilə elektronlara enerji ötürür və ən enerjili fotonlar "isti" elektronlar yaradır. Lakin bu elektronlar enerjini istilik şəklində çox sürətlə itirdikləri üçün səmərəlilik aşağı düşür. Yeni araşdırma göstərir ki, qalay əsaslı material bu prosesi 1000 dəfəyədək yavaşlada bilir.
Bu proses necə baş verir?
Tədqiqatçılar bu unikal hadisənin iki fiziki effektin birgə təsiri nəticəsində yarandığını müəyyən ediblər. Birinci effekt – "hot phonon bottleneck" (fonon dar boğazı) zamanı elektronların ətraf mühiti qızır və elektronlar bu istiliyi yenidən udaraq yüksək enerjili vəziyyətdə daha uzun müddət qalırlar. İkinci amilkin mərhələdə bu, elektronların soyumasını əhəmiyyətli dərəcədə ləngidir.
İkinci amil isə "Burstein-Moss" effektidir. Bu effekt enerji səviyyələrində bir növ "tıxac" yaradır: aşağı enerji səviyyələri dolduğu üçün digər elektronların enerjisini itirib aşağı keçməsi çətinləşir. Alimlər bu prosesi təyyarəyə minən sərnişinlərə bənzədirlər; ön oturacaqlar dolduqdan sonra digərləri daha uzaq məsafəyə getməli olurlar. Bu iki effektin sinergiyası materialın effektivliyini artırmaq üçün yeni imkanlar açır.
Bu kəşf niyə vacibdir?
ACS Energy Letters jurnalında dərc olunan bu elmi iş günəş enerjisi texnologiyaları üçün yeni bir dövrün başlanğıcı ola bilər. Əgər bu yanaşma sənaye miqyasında tətbiq edilərsə, günəş panellərinin 33%-lik nəzəri effektivlik həddini aşmaq mümkün olacaq. Bu, bərpa olunan enerji sahəsində daha yüksək enerji hasilatı və daha səmərəli texnologiyaların yaranması deməkdir.
