Солнечные элементы совершили «невозможное» с этим прорывом на 130%

Ученые из Университета Кюсю в Японии и Университета Йоханнеса Гутенберга в Германии достигли квантового выхода около 130% в преобразовании солнечной энергии, что означает генерацию большего числа энергетических носителей, чем поглощенных фотонов. Это стало возможным благодаря использованию молибденового металлокомплекса, который эффективно захватывает энергию, умноженную в процессе синглетного деления.

Традиционные солнечные элементы ограничены пределом Шокли-Квайссера, теряя около двух третей энергии солнечного света из-за несоответствия энергий фотонов. Синглетное деление позволяет одному высокоэнергетическому экситону разделиться на два низкоэнергетических, потенциально удваивая выход. Ключевой проблемой была потеря энергии через резонансный перенос Фёрстера (FRET), которую удалось минимизировать с помощью специально разработанного «спин-флип» эмиттера.

Хотя технология находится на стадии доказательства концепции в растворе, она открывает путь к созданию солнечных панелей с гораздо более высокой эффективностью. Дальнейшие исследования будут направлены на интеграцию материалов в твердотельные системы для практического применения в солнечной энергетике, светодиодах и квантовых технологиях.