单线裂变太阳能电池中能量丢失的奥秘-被解开了

Yuttapoom Puttisong

Yuttapoom Puttisong, Linköping大学物理、化学和生物系的高级讲师。yabovip2021yabo124信用:Thor Balkhed

三联对形成和准分子样重组之间的竞争控制单次裂变产率。

通过利用称为单次裂变的现象可以增加太阳能电池的效率。然而,反应期间的无法解释的能量损失直到现在是一个主要问题。由瑞典林雪平大学科学家领导的研究小组发现了在单线时裂变期间发生的事情以及失去的能量进入。结果已在期刊上发表细胞报告物理科学

太阳能是最重要的无化石和环保可持续电力的电力之一。目前正在使用的基于硅的太阳能电池最多可以在阳光下大约33%的能量,并将其转换为电力。这是因为在太阳梁中的光或光子的分组,在太阳梁中具有太低而无法被太阳能电池吸收的能量,或者太高,因此部分能量被消散到浪费的热量。这种最大的理论效率称为Shockley-equiseer限制。在实践中,现代太阳能电池的效率为20-25%。

单线裂变材料

二苯基六氨基(DPH)用作本研究中的单次裂变材料。信用:Thor Balkhed

然而,称为单向裂变的分子光性的现象可以允许使用具有更高能量的光子来使用并转换为电力而不会进行热量损失。近年来,单线裂缝引起了科学家的越来越关注,正在进行强烈的活动来发展最佳材料。然而,单次裂变期间的无法解释的能量损失,直到现在难以设计这种材料。研究人员没有能够就这些能源损失的起源达成一致。

现在,Linköping大学的研究人员与剑桥,牛津,Donostia和巴塞罗那的同事一起发现了能量在单线时间裂开期间的能量。

“单次裂变在少于纳米秒钟内进行,这使得衡量极为困难。我们的发现允许我们打开黑匣子,看看能量在反应过程中的位置。通过这种方式,我们最终能够优化材料来提高太阳能电池的效率,“林雪平大学物理学,化学与生物学系高级讲师yuttapoomppiltisong说。yabovip2021yabo124

磁光仪器

从磁光仪器的内部查看,帮助Yuttapoom Puttisong和他的团队制定一个关于搜索单线裂变的能量损失的协议。信用:Thor Balkhed

部分能量以中间亮状态的形式消失,这是一个必须解决的问题,以实现有效的单线裂变。发现能量越来越高的太阳能电池效率的主要阶段 - 从当前的33%到超过40%。

研究人员使用了一种改进的磁光瞬态方法来识别能量损失的位置。该技术具有独特的优势,它可以在纳秒的时间尺度上检测单线裂变反应的“指纹”。研究了多烯的单斜晶,二苯己三烯(DPH)。然而,这项新技术可以用于在更广泛的材料库中研究单线裂变。黄玉清是Linköping大学物理、化学和生物系的前博士生,也是这篇文章的第一作者,目前发表在新成立的期刊《yabovip2021yabo124细胞报告物理科学

“实际的单线裂变过程发生在晶体材料中。如果我们能优化这种材料,以保留尽可能多的单态裂变的能量,我们将显著地接近于在实践中的应用。此外,单线裂变材料是溶液处理的,这使得它的制造成本低廉,适合与现有的太阳能电池技术集成,”黄玉青说。

参考文献:“三联网成对形成和准分子的竞争与准分子般的重组控制单次裂变产量”由玉清黄,伊琳娜·兰诺瓦,Chanakarn Phansa,Maria E. Sandoval-Salinas,David Casanova,William K. Myers,Neil C. Greenham,Neil C. Greenham,Akshay Rao,Weimin M. Chen And Yuttapoom Puttisong,2021年8月8日,细胞报告物理科学
DOI: 10.1016 / j.xcrp.2021.100339

该研究主要由瑞典研究理事会和Knut和Alice Wallenberg基金会资助。

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