Поделиться
Чистая энергия: двухфотонный прорыв
Разработка новой технологии, открывающей перспективы более полного использования электромагнитного излучения Солнца при прямом преобразовании в электричество открывает новые перспективы и в энергетике, и в экологии. Эффективность преобразования солнечного света с помощью фотоэлектрических преобразователей остается сравнительно небольшой. В частности, это связано с тем, что при этом используется лишь часть электромагнитного спектра с энергией выше определенного порога, в то время как фотоны низкой энергии длинноволновой области спектра «не работают».
Ученым из института исследований полимеров имени Макса Планка и лаборатории материаловедения компании Sony удалось существенно расширить возможности фотоэффекта за счет использования двух
Известное физическое явление флуоресценция состоит в поглощении света с последующим его переизлучением, при этом длина волны излучаемого света возрастает соответственно, энергия фотона при переизлучении снижается. Способы превращения длинноволнового излучения в коротковолновое также были известны, однако они требовали мощного когерентного излучения, при котором происходит так называемое «двухфотонное поглощение».
Станислав Балушев и его коллеги из института имени Макса Планка разработали иной способ преобразования энергии света, который может использовать обычное солнечное излучение. Для этого использовали раствор, в котором одновременно присутствуют молекулы двух типов с совершенно разными свойствами. Одна молекула играет роль антенны, улавливающей длинноволновое излучение, другая является источником света.
При облучении
При столкновении двух возбужденных молекул происходит т.н.
Пока эффективность преобразования зеленого света в синий невелика на 100 поглощенных фотонов приходится 1 фотон синего света. Но важно отметить, что эти поглощенные фотоны для фотоэлементов раньше и вовсе были бесполезными.
Ученые намерены продолжить свои исследования, расширив набор возможных взаимодействующих молекул (и, тем самым, диапазон различных длин волн). Особенно важно найти такие молекулы, которые использовали бы поглощение инфракрасного диапазона тогда можно будет использовать наиболее распространенные сейчас фотоэлементы на основе кремния. Другое важное направление работ перейти от использования растворов к полимерным матрицам, куда будут включены взаимодействующие со светом и друг с другом молекулы. Всё это позволит эффективнее использовать солнечный свет для преобразования его в электрическую энергию.
Короткая ссылка
