.){kind=link}
პენსილვანიის უნივერსიტეტის მეცნიერები ქმნიან მზის უჯრედებს უჩვეულო მასალისგან - გარდამავალი ლითონების ჩვეულებრივი ორგანზომილებიანი დიქალკოგენიდები (DPM). ამ მასალებს აქვთ სინათლის ელექტროენერგიად გადაქცევის შედარებით დაბალი ეფექტურობა, მაგრამ ისინი ასჯერ მსუბუქია ვიდრე თანამედროვე სილიკონის ფოტო პანელები. სივრცისთვის დაბალი წონა გადამწყვეტი უპირატესობაა. მაგრამ ჯერ კიდევ არის გასაკეთებელი DPM-ის მქონე პანელებზე.
DPM ფილმის სისქე არ არის რამდენიმე ატომზე მეტი. ეს არის რამდენიმე რიგით უფრო თხელი ვიდრე სილიციუმის ან გალიუმის არსენიდის ფენა თანამედროვე ფოტო პანელებში. ეს შესაძლებელს გახდის DPM მზის უჯრედების ასჯერ ან უფრო მსუბუქი გახადოს. კოსმოსში ადამიანის ყოფნის გასაფართოებლად - ორბიტაზე, მთვარეებსა და სხვა პლანეტებზე - გადამწყვეტი იქნება დედამიწიდან გადაზიდული ტვირთის წონა. მოვა დრო და სილიკონი კოსმოსურ ენერგიაში მიტოვებული იქნება. და შემდეგ, მკვლევარები დარწმუნებულნი არიან, რომ დადგება გარდამავალი ლითონების დიქალკოგენიდებისგან დამზადებული მსუბუქი ფოტოპანელების ოქროს ხანა.
თუმცა, DPM მასალებს აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლი. მათ საფუძველზე დღემდე შექმნილმა ყველა ფოტოცელის ნიმუშმა აჩვენა ეფექტურობა არაუმეტეს 5%. წონის მხრივ ის მაინც სჯობს სილიკონს, მაგრამ იდეალურ შემთხვევაში პერსპექტიული მასალის ეფექტურობა უნდა გაიზარდოს, რაც, მაგალითად, შესაძლებელია ფოტოცელის სტრუქტურის ოპტიმიზაციის გზით. ეს არის ზუსტად ის, რაც გააკეთეს პენსილვანიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა და მიაღწიეს მნიშვნელოვან წარმატებას - მათ შესთავაზეს DPM უჯრედის სტრუქტურა 12% ეფექტურობით.
უნდა განვმარტოთ, რომ აღნიშნული ეფექტურობა მიღწეული იქნა ფოტოცელის ციფრულ მოდელზე. მკვლევარებმა გადაწყვიტეს დაეწყოთ არა ექსპერიმენტებით, არამედ მოდელირებით, რაც გარკვეულ აზრს იძლევა - ასე უფრო იაფი და სწრაფია. მაგრამ ციფრული მოდელისა და შემუშავებული მეთოდების საფუძველზე ექსპერტები დარწმუნებულნი არიან, რომ მათ ან მათ კოლეგებს შეეძლებათ წარმოადგინონ მზის უჯრედების ფიზიკური ნიმუშები გარდამავალი ლითონების დიქალკოგენიდებისგან, ეფექტურობით მინიმუმ 10% მომდევნო ოთხიდან ხუთ წელიწადში. .
განვითარების საიდუმლო, რომლის შესახებაც მეცნიერებმა უთხრეს ჟურნალის Device-ის უახლეს ნომერში, მდგომარეობს ელემენტის მრავალშრიანი სტრუქტურაში (ფილმი ფილმზე, როდესაც იწყება ფოტონების მრავალი ხელახალი ასახვა), ასევე ელექტროდების დიზაინი, რაც შესაძლებელს ხდის ექსციტონების ეფექტურად კონტროლს - ორგანზომილებიანი DPM- სტრუქტურების ძირითადი აქტიური ელემენტები. მაგრამ ეს ყველაფერი ჯერ კიდევ ქაღალდზეა. ველოდებით პრაქტიკულ განხორციელებას.
ასევე წაიკითხეთ: