Oboren rekord: Naučnici razvili solarne ćelije s efikasnošću od 130 odsto

Tim sa Univerziteta Kyushu u Japanu, u saradnji s naučnicima sa Univerziteta Johannes Gutenberg u Mainzu, razvio je inovativni molekularni sistem koji je pokazao efikasnost od čak 130 odsto.

Ključ ovog otkrića leži u naprednom fizičkom procesu koji omogućava „umnožavanje“ energije dobijene iz svjetlosti.

Naučnici su koristili poseban metalni kompleks na bazi molibdena, poznat kao „spin-flip emiter“, koji može da uhvati energiju iz svjetlosti i pretvori je u veći broj energetskih nosilaca nego što je inicijalno apsorbovano fotona.

U praksi, to znači da jedan dio energije koji bi se ranije izgubio sada može da se iskoristi.

Tradicionalne solarne ćelije imaju ozbiljna ograničenja. Poznata Shockley-Queisserova granica godinama je određivala maksimalnu efikasnost, jer dio svjetlosti jednostavno nije mogao biti iskorišten.

Fotoni niske energije nisu aktivirali procese u ćelijama, dok su oni visoke energije gubili višak u obliku toplote. Zbog toga klasični solarni paneli koriste tek oko trećine sunčeve energije.

Kako bi prevazišli ta ograničenja, naučnici su se fokusirali na proces poznat kao singletna fisija.

U standardnim uslovima, jedan foton stvara jedan eksiton – česticu koja prenosi energiju. Međutim, u ovom procesu jedan eksiton se dijeli na dva, čime se praktično „udvostručuje“ iskorištena energija.

Najveći izazov bio je kako tu dodatnu energiju sačuvati i iskoristiti prije nego što se izgubi.

Rješenje je pronađeno u precizno dizajniranom molekularnom sistemu, koji omogućava efikasno prikupljanje te energije i njeno pretvaranje u korisni oblik.

Ovo otkriće predstavlja važan korak ka razvoju solarnih panela nove generacije, koji bi mogli biti znatno efikasniji od današnjih.

Iako je tehnologija još u fazi istraživanja, naučnici vjeruju da bi se u budućnosti mogla primijeniti u realnim energetskim sistemima.

Osim u solarnoj industriji, ovaj napredak bi mogao imati uticaj i na razvoj LED rasvjete, kao i novih kvantnih tehnologija, otvarajući potpuno nove mogućnosti u upravljanju energijom na molekularnom nivou.