Учёные создали технологию с эффективностью солнечных ячеек до 130%

Земля ежедневно получает около 89 000 тераватт солнечной энергии, что примерно в 5000 раз больше годового потребления человечества. Однако современные фотоэлектрические панели используют лишь около 20% света. Теоретический предел Шокли–Квайссера для однопереходных элементов составляет порядка 33%.

Проблема в том, что фотон либо не передаёт энергию электрону (инфракрасный диапазон), либо теряет избыток энергии в виде тепла (синий свет). В норме один фотон создаёт один экситон. В новой работе использовано синглетное деление, при котором один высокоэнергетический фотон может формировать два экситона.

Ключевой элемент — молибденовый комплекс, избирательно захватывающий триплетные экситоны и уменьшающий потери, включая конкурирующий перенос энергии FRET. В результате зафиксирован квантовый выход около 130%, то есть 1,3 экситона на фотон.Возможный практический эффект — повышение эффективности солнечных ячеек до 35–45% в оптимальных условиях.