Значне підвищення ефективності органічних елементів сонячних установок стало реальністю

Група вчених, що працюють у складі персоналу Лабораторії Берклі в Сполучених Штатах довгий час працювала над створенням екологічного і при цьому ефективного джерела енергії. Органічні фотоелементи для цієї мети підходять ідеально, адже вони чисті в екологічному сенсі, але ось їх продуктивність за мірками альтернативної енергетики залишає бажати кращого і вимагає доопрацювання.

Вчені змогли встановити, що при протіканні певного процесу, можна говорити про значне зростання продуктивності елементів. Даний процес є надшвидким і ефективним, він здатний породити в структурі органічного кристала, взявши за основу одну частинку світла, кілька особливих одиниць, здатних переносити електричний заряд.

У науковому світі цей процес нарекли синглетним поділом. Вчені стверджують, що завдяки відтворенню даного процесу штучним шляхом можна добитися помітного підвищення продуктивності органічних елементів і тим самим кардинально змінити стан справ на ринку сонячної енергетики.

За словами вчених Лабораторії Берклі, процес синглетного поділу показав особливу ефективність за рахунок швидкого перетворення енергії сонця в електричні заряди, втрата теплової енергії при цьому зведена до мінімуму.

Винахідникам вдалося відтворити особливий механізм протікання процесу, який здатний відбутися всього за пару фемтосекунд (одна квадрильйонна частина секунди). Особливість цієї реакції в тому, що за час її протікання інші процеси, що відбуваються в елементах, проходять трохи пізніше і вже не мають можливості взяти велику частину енергії.

Важливу роль в ефективності даного процесу відіграє число молекул і певний тип симетрії в розташуванні атомів. Як приклад учені представляють молекулу пентацена, який утворює органічний кристал в складі фотоелементів. Молекула складається з вуглецевих з’єднань і водню, а також має яскраво виражену симетрію, завдяки чому можна говорити про його високу ефективність.

Встановлення зв’язку між симетрією молекулярної будови і ефективністю роботи органічних фотоелементів дозволяє провести розрахунки ймовірного зростання продуктивності елементів органічного походження. Ефективність процесу має місце тільки в тому випадку, коли пари електронних частинок поводяться хвилеподібно і проходять крізь кристалічні сполуки немов хвилі по поверхні океану.

Вчені стверджують, що використання процесу подвоєння зарядів здатне допомогти відтворити процес синглетного поділу на практиці. Дана технологія схожа з тією, яка використовується в роботі телефонних дисплеїв, коли скорочується кількість переносників заряджених частинок (по типу триплетного злиття).