Vedci vynašli super účinný solárny článok

Nemeckí vedci z univerzity v Paderborne vyvinuli nový dizajn solárnych článkov, ktorý dokáže využiť viac energie zo slnečného svetla než kedykoľvek predtým. Kľúčom inovácie je tenká vrstva organického materiálu zvaného tetracén, ktorá zvyšuje účinnosť kremíkových solárnych článkov. Výsledky výskumu boli zverejnené v prestížnom časopise Physical Review Letters.

Zdroj: Universität Paderborn

Výrazne efektívnejšie vďaka vrstve tetracénu

Výskum podložený zložitými počítačovými simuláciami ukázal, že použitie tetracén-kremíka podstatne zlepšuje prenos energie, čo otvára cestu k novému dizajnu solárneho článku s radikálne lepšou výkonnosťou.

Tento prelom bol dosiahnutý aplikáciou tenkej vrstvy tetracénu na kremíkové solárne články, čo umožňuje absorbovať krátkovlnné svetlo a premeniť ho na vysokoenergetické excitácie alebo excitóny. Tieto excitóny sa následne rozpadajú na dve nízkoenergetické excitácie, ktoré sú efektívne premenené na elektrinu, čím sa zvyšuje celkový výnos použiteľnej energie.

Výsledky tohto výskumu považuje vedecká obec za prekvapivé. Nielenže ukazujú cestu k návrhu nového typu solárneho článku s výrazne zvýšenou účinnosťou, ale tiež poskytujú presné indikácie na jeho konštrukciu, takže realizácia prvého článku by mala byť v dohľade.

Čo je to tetracén?

Organický materiál tetracén, známy tiež ako naftacén, je polycyklický aromatický uhľovodík tvorený štyrmi spojenými benzénovými jadrami, patriaci do skupiny acénov spolu s antracénom a pentacénom. Nachádza sa v uhoľnom dechte a je ho možné získať napríklad destiláciou alebo syntézou z anhydridu kyseliny ftalovej.

Tetracén sa využíva v elektronike ako organický polovodič v polovodičových tranzistoroch a organických diódach, rovnako ako v organickej syntéze. Jeho deriváty, tetracyklíny, sú uznávanými antibiotikami blokujúcimi syntézu proteínov v bakteriálnych ribozómoch. Hoci jeho potenciálne nebezpečenstvo nebolo jednoznačne preukázané, ukázali sa v niektorých štúdiách jeho mutagénne účinky.