Powstaną ogniwa słoneczne o stuprocentowej wydajności

Kiedy ogniwo fotowoltaiczne absorbuje fotony, powstają ekscytony, które umożliwiają interakcję światła i materii. Ekscytony występują w dwóch odmianach: formie singletowej (łatwe do uchwycenia przez ogniwa słoneczne) i trypletowej (mogące produkować dwa elektrony z jednego fotonu).

Większość stosowanych ogniw fotowoltaicznych jest produkowana z krzemu, absorbując tym samym ekscytony singletowe. Maxim Tabachnyk z University of Cambridge zna sposób, jak przeszkodę tą pokonać.

Krzem wystarczy połączyć z pentacenem, cząsteczką organiczną, znajdującą się w liściach i efektywnie pochłaniającą ekscytony trypletowe. Pierwsze eksperymenty potwierdzają, że jest to stosunkowo łatwe do osiągnięcia.

Zespół Tabachnyka wykorzystał spektroskopię laserową, dzięki której impuls światła jest wytwarzany co kilka femtosekund. Hybrydowy materiał powstały z połączenia krzemu i pentacenu może wykazywać wydajność na poziomie ponad 95 proc.

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki odkryciu Tabachnyka będzie możliwe stworzenie taniej powłoki organicznej do budowy ogniw fotowoltaicznych.