Wittenskippers fan MIT hawwe besteande silisiumsinnesellen gefoelich makke mei de singlet-eksitonfissiemetoade. Dit kin de effisjinsje fan sinnesellen ferheegje fan 18 prosint nei wol 35 prosint, wêrtroch't de enerzjyútfier ferdûbele wurdt en de kosten fan sinnetechnology fermindere wurde.
It wurdt hieltyd wichtiger om ús ôfhinklikens fan fossile brânstoffen te ferminderjen en technologyen te bouwen foar in duorsume takomst. Sinne-enerzjy is in duorsume enerzjyboarne wêrby't sinneljocht omset wurdt yn elektryske enerzjy. Sinne-sellen wurde meast makke fan silisium, dat in fotovoltaïsk proses brûkt om sinneljocht yn elektrisiteit om te setten. Tandemsellen wurde ek ûntwurpen, dy't oer it algemien perovskitesellen omfetsje, wêrby't elke seksje fan 'e sinnesellen de enerzjy fan 'e sinne út syn ferskate spektrum kin benutte en sadwaande in hegere effisjinsje hawwe. Sinne-sellen dy't hjoed de dei beskikber binne, wurde beheind troch har effisjinsje, dy't mar 15-22 prosint is.
In stúdzje publisearre op 3 july yn Nature hat oantoand hoe't de effisjinsje fan silisiumsinnesellen ferhege wurde kin oant wol 35 prosint troch in effekt ta te passen dat singlet-eksitonfissie neamd wurdt. Yn dit effekt kin in inkele ljochtdieltsje (foton) twa elektron-gatpearen generearje ynstee fan mar ien. Single-eksitonfissie wurdt sjoen yn in protte materialen sûnt de ûntdekking yn 'e jierren '1970. De hjoeddeiske stúdzje hie as doel dit effekt foar it earst te oersetten yn in libbensfetbere sinnesel.
Undersykers hawwe it effekt fan ienkele eksitonfissie fan tetracene - in bekend materiaal dat it fertoant - oerbrocht nei kristallijn silisium. Dit materiaal tetracene is in koalwetterstof- organyske healgeleider. De oerdracht waard berikt troch in ekstra tinne laach hafniumoksynitride (8 ångström) te pleatsen tusken de eksitonyske tetracenelaach en de silisiumsinnesel en se te keppeljen.
Dizze lytse hafniumoksynitridelaach fungearre as in brêge en makke de generaasje fan hege-enerzjyfotonen yn 'e tetracenelaach mooglik, dy't doe it frijkommen fan twa elektroanen yn 'e silisiumsel triggerden yn tsjinstelling ta de gewoane. Dizze sensibilisaasje fan 'e silisiumsinnesel fermindere termalisaasjeferliezen en makke in bettere gefoelichheid foar ljocht mooglik. De enerzjyútfier fan 'e sinnesellen ferdûbele, om't mear útfier generearre waard út griene en blauwe dielen fan it spektrum. Dit kin de effisjinsje fan sinnesellen ferheegje oant 35 prosint. De technology ferskilt fan 'e tandem-sinnesellen, om't it gewoan mear stroom tafoeget oan it silisium sûnder ekstra sellen ta te foegjen.
De hjoeddeistige stúdzje hat oantoand ymprovisearre singlet-fission silisium sinnesellen dy't ferhege effisjinsje kinne eksposearje en sadwaande de totale kosten foar enerzjyopwekking fan sinnetechnology ferminderje.
***
{Jo kinne it orizjinele ûndersykspapier lêze troch te klikken op de DOI-keppeling hjirûnder jûn yn 'e list mei oanhelle boarne(n)}
Boarne (e)
Einzinger, M. et al. 2019. Sensibilisaasje fan silisium troch singlet-eksitonfissie yn tetracene. Nature. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
