Кембриджські вчені відкрили новий шлях у сонячній енергії

Категорії

Світ Економіка Війна Технології Наука Авто Спорт Здоров'я Шоу-Бізнес Пізнавально Політика

Вінницькі Волинські Дніпровські Донецькі Житомирські Закарпатські Запорізькі Івано-Франківські Київські Кропивницькі Кримські Луганські Львівські Миколаївські Одеські Полтавські Рівненські Сумські Тернопільські Харківські Херсонські Хмельницькі Черкаські Чернігівські Чернівецькі

Погода

Київ

вологість:

тиск:

вітер:

Погода на 10 днів від sinoptik.ua

Кембриджські вчені відкрили новий шлях у сонячній енергії

07 жовтня 2025 р. 17:26

07 жовтня 2025 р. 17:26

Кембриджські науковці відкрили новий квантовий механізм у органічному напівпровіднику , який може докорінно змінити уявлення про сонячну енергетику.

Команда під керівництвом професора сера Річарда Френда та професора Гуго Бронштейна виявила, що спін-радикальний матеріал P3TTM поводиться подібно до класичних неорганічних ізоляторів Мотта-Хаббарда — систем, у яких електрони взаємодіють між собою в складний квантовий спосіб. «Це справжня магія», — зазначає провідний дослідник Бівен Лі. «Коли наші молекули збираються разом, неспарені електрони на сусідніх ділянках вирівнюються вгору-вниз, утворюючи характерний для Мотта-Хаббарда малюнок. Поглинене світло змушує електрон “перестрибувати” до сусіда, створюючи електричний заряд, який можна зібрати як фотострум».

Команда створила сонячний елемент із тонкої плівки P3TTM , що досяг ефективності збору заряду, близької до одиниці — майже кожен фотон світла перетворювався на електричний заряд. У традиційних органічних сонячних елементах для цього потрібна межа двох різних матеріалів, але в новому підході розділення зарядів відбувається всередині одного матеріалу , що спрощує конструкцію та знижує вартість.

Доктор Петрі Мурто розробив молекули з контрольованим міжмолекулярним контактом, який визначає енергію Хаббарда — U , необхідну для ефективного поділу зарядів. Така гнучкість відкриває шлях до створення дешевих, легких і високоефективних сонячних панелей з органічних матеріалів .

Цей прорив збігається з 120-річчям від дня народження сера Невілла Мотта, одного з основоположників фізики конденсованих середовищ. «Це схоже на повне коло», — сказав професор Френд. «Ідеї Мотта стали фундаментом мого розуміння напівпровідників. Тепер ми бачимо, як ці квантові принципи оживають у нових органічних матеріалах, і це особливе відчуття».

Професор Бронштейн підсумував: «Ми не просто вдосконалюємо старі технології — ми пишемо нову главу в науці про напівпровідники, показуючи, що органічні матеріали здатні генерувати заряди самостійно».