Исследователи из Университета Гронингена в Нидерландах выяснили, почему перспективный материал для солнечных панелей способен удерживать энергию «горячих» электронов примерно в 1000 раз дольше обычного. Открытие может помочь преодолеть теоретический предел эффективности солнечных элементов, который долгое время оценивался примерно в 33 %. Солнечные панели преобразуют энергию солнечного света в электричество с помощью фотонов, которые передают энергию электронам. Наиболее энергичные фотоны создают так называемые «горячие» электроны, способные дать больше электричества, однако они почти сразу теряют избыток энергии в виде тепла. Именно это быстрое охлаждение не позволяет эффективно использовать дополнительную энергию. Новая работа продолжает исследования перспективного материала на основе олова, в котором процесс охлаждения «горячих» электронов оказался примерно в 1000 раз медленнее. Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026 Исследователи установили, что необычное поведение материала объясняется одновременным действием двух физических эффектов. Первый получил название фононного узкого горлышка (hot phonon bottleneck). При нём окружающая электроны среда быстро нагревается, после чего электроны начинают повторно поглощать тепловую энергию и дольше сохраняют высокую температуру. Второй эффект, известный как эффект Бурштейна-Мосса (Burstein-Moss effect), создаёт своеобразную пробку на доступных энергетических уровнях, поскольку остывающие электроны быстро заполняют свободные места на нижних энергетических уровнях, блокируя путь для остальных.
Источник: 3DNews — https://3dnews.ru/1148773
Комментарии