2025. gada 5. novembris, Sidneja, Austrālija Jaundienvidvelsas Universitātes pētnieku grupa ir veiksmīgi pierādījusi stabilu “Singlet Fission” fenomenu silīcija saules baterijas struktūrā. Šis ir būtisks solis saules enerģijas tehnoloģiju attīstībā, jo tiek prognozēts, ka šis sasniegums vēstīs par jaunu īpaši -augstas-kvalitatīvas enerģijas ieguves sistēmu sākumu, kas pārvarēs mūsdienu silīcija saules paneļu teorētiskās robežas.
"Shockley{0}}Queisser Limit" daudzus gadus ierobežoja tradicionālo viena-savienojuma silīcija saules bateriju lielāko teorētisko efektivitāti līdz aptuveni 29,4%. Augstas-enerģijas fotoni (piemēram, zilā spektra fotoni), kas rada siltuma pārpalikumu, nevis elektrību, veido ievērojamu daudzumu saules enerģijas, kas tiek zaudēta šajās šūnās. Ir ierosināts spēcīgs līdzeklis šīs problēmas risināšanai: Singlet Fission efekts.
Kad viens lielas
Lai gan šīs parādības ir pētītas fizikas laboratorijās, efekta nodrošināšanai izmantoto organisko materiālu nestabilitāte ir kavējusi tās praktisko pielietojumu komerciālajā silīcija fotoelementā. Šie materiāli parasti ātri nolietojās, padarot tos nepiemērotus saules paneļu ilgstošajam ekspluatācijas laikam.
Galvenais UNSW komandas panākums bija atklāt un izmantot jaunu un ļoti stabilu organisko pusvadītāju materiālu. Tas ir uzsācis Singlet skaldīšanas procesu ar silīciju un var saglabāt savu struktūru un funkcionālās spējas ilgākā laika periodā.
Iniciatīvas galvenais profesors norādīja: "Mūsu pētījumi ir veiksmīgi pārcēluši Singlet Fission no aizraujošas laboratorijas zinātkāres uz stabilu, inženiertehnisku procesu." "Ir atklāta stabilu organisko savienojumu saime, ko var vienmērīgi iestrādāt kā slāni uz silīcija šūnas. Šis slānis palielina kopējo strāvu, uztverot augstas-enerģijas fotonus, veicot skaldīšanu un efektīvi pārnesot enerģiju uz silīcija substrātu. Ikdienas lietošanai bija ļoti svarīgi atrast materiālu, kas ir gan ārkārtīgi efektīvs, gan pietiekami izturīgs.
Šīs attīstības rezultātā pasaules saules enerģijas nozarē var notikt paradigmas maiņa. Šī metode var ievērojami palielināt saules bateriju enerģijas pārveidošanas efektivitāti, attiecīgi nepalielinot ražošanas izmaksas.
"Šī ir tāda pamata inovācija, ko nozare ir gaidījusi," sacīja vecākais analītiķis no ilgtspējīgas enerģijas uzņēmuma. Pasaules pārejas uz atjaunojamo enerģiju paātrināšana ir atkarīga no silīcija elementu efektivitātes paaugstināšanas, salīdzinot ar pašreizējo plato. Viena svarīga tehnoloģija, kas varētu palielināt saules elektroenerģijas visuresamību un pieejamību, ir stabila singleta skaldīšana.
Lai virzītos uz komerciālas-klases prototipu šūnām, UNSW komanda tagad koncentrējas uz materiāla integrācijas uzlabošanu un ražošanas procesa paplašināšanu. Viņu veiktie pētījumi, iespējams, radīs rosību nākamajās konferencēs un sanāksmēs šajā nozarē, piemēram, nākamajā Globālajā BC tehnoloģiju inovāciju samitā pēc tam, kad tas būs minēts manuskriptā, kas iesniegts cienījamam zinātniskam žurnālam.
Par Jaundienvidvelsas Universitāti (UNSW):
Viena no Austrālijas vadošajām pētniecības un izglītības iestādēm, UNSW Sidneja, tiek atzīmēta ar savu novatorisko darbu fotoelementu zinātnē. Vairāk nekā četras desmitgades pētnieki ir bijuši saules bateriju tehnoloģiju priekšgalā, konsekventi uzstādot un pārspējot saules enerģijas efektivitātes pasaules rekordus.
