вашият виртуален всекидневник

Пробив в графеновите слънчеви клетки

в Технологии

Изследователи постигнаха пробив в графеновите слънчеви клетки

Екип от учени от Университета в Канзас, САЩ, разработи метод за увеличаване на живота на възбудените електрони в графен – разработка, за която се смята, че би могла да доведе до създаването на високоефективни, ултрамощни слънчеви клетки.

Чрез свързването на слой от графен с атомни слоеве от молибденов диселенид и волфрамов дисулфид изследователите са успели да увеличат преносното време на материала.

Графенът може да транспортира заряд много по-бързо от повечето други материали. Това го прави отличен материал за слънчеви клетки. Проблем обаче си остава изключително краткият живот на преносния материал – което означава, че електроните, възбудени от слънчевата светлина, остават мобилни само за една пикосекунда (една милионна от милионна от секундата), обясняват учените.

За да преодолеят този проблем, изследователите са разгледали различни методи за потискане на рекомбинацията на електроните, запазвайки ги мобилни за достатъчно дълго време, за да могат да създадат заряд. Методът, използван от учените, е описан в доклад, публикуван в списанието Nano Futures. Решението, което изследователите описват, свързва графеновия слой с други два пласта от материали с дебелина един атом: – молибденов диселенид (MoSe2) и волфрамов дисулфид (WS2).

Съчетавайки материалите по този начин, изследователите са успели да увеличат живота на материала-носител от 1 до около 400 пикосекунди. Всвоя експеримент учените използвали 0,1 пикосекунден лазерен импулс, който да “възбуди” електроните в молибденовия диселениден слой, и ги проследили с помощта на втори лазерен импулс.

Авторът на доклада Хуи Джао използва аналогия с класна стая, пълна с ученици, за да обясни същността на пробива. “Нека да мислим за MoSe2 и графеновия слоеве като за две класни стаи, пълни с ученици, докато средният слой WS2 действа като коридор, разделящ двете стаи”, обяснява Джао. “Когато светлината достигне клетката, някои от електроните в MoSe2 слоя се освобождават. Те могат да преминат през коридора WS2, за да влязат в другата стая, която е графенъът. Коридорът обаче е внимателно проектиран, така че електроните трябва да напуснат местата си в MoSe2. Веднъж влезли в графена, те нямат друг избор, освен да останат мобилни, и по този начин да допринесат за формирането на електрически ток, защото местата им вече не са достъпни за тях”.

Сега изследователите планират да експериментират с различни слоеве от материала в комбинация с графен, за да постигнат по-добър контрол върху живота на възбудените електрони.

Графика: Матю Белус
Източник: GreenTech.bg

Loading...
loading...
loading...
Пробив в графеновите слънчеви клетки by

Последни от Технологии

Отиди Горе