światło uderza w ogniwa słoneczne, ogniwa słoneczne

Naukowcy zaobserwowali, co dzieje się, kiedy światło uderza w ogniwa słoneczne

Cały świat powoli zalewają panele słoneczne, bo ludzkość dąży do uniezależnienia sektora energetycznego od elektrowni, które generują emisje. Jak jednak działają te „słoneczne elektrownie”, a dokładniej mówiąc, co właściwie dzieje się w momencie, kiedy światło uderza w ogniwa słoneczne? Naukowcy właśnie to zaobserwowali.

Światło uderza w ogniwa słoneczne i… no właśnie – co dalej?

Zespół naukowców z Imperial College London i Newcastle University zaobserwował właśnie, co dokładnie dzieje się po tym, jak światło uderza w ogniwa słoneczne. Wykorzystali do tego najnowocześniejszą technikę do analizy organicznych materiałów fotowoltaicznych. Te pochłaniają światło słoneczne dokładnie tak samo jak te tradycyjne, w celu wytworzenia energii elektrycznej. Tego typu panele słoneczne są tańsze względem tych krzemowych i na dodatek bardziej elastyczne.

Czytaj też: Już wiadomo, dlaczego tsunami po erupcji wulkanu Tonga było tak potężne. Niesamowite zjawisko

Naukowcy przyjrzeli się pierwszym ułamkom sekundy po tym, jak światło dociera do ogniw. Wykorzystali do tego ultraszybkie lasery do inicjowania reakcji i promienie rentgenowskie do zebrania danych, a następnie analizowania zmian, jakie wywołuje w ciągu kwadrylionowych części sekundy, czyli femtosekund. Badania tego typu są niezwykle istotne, ponieważ zrozumienie wczesnych etapów przekształcania światła w energię elektryczną może pomóc naukowcom w udoskonalaniu nowych ogniw słonecznych.

panele słoneczne Maxeon Air, Maxeon Air

Czytaj też: Naukowcy podglądają dynamiczne połączenia atomów. Takiej technologii jeszcze nie było

Zespół badał pierwsze momenty konwersji energii słonecznej, czyli reakcje zachodzące w materiale w wyniku uderzenia światła. Po raz pierwszy badacze zaobserwowali bezpośrednie ślady rentgenowskie początkowego stanu materiału, gdy elektrony zostają wytrącone z położenia, co prowadzi do powstania pary elektronów i dziur, która może przemieszczać się w substancji. W ciągu około 50 femtosekund ten początkowy stan szybko zmienił się w nową, bardziej stabilną formę. Wedle dalej poczynionych obliczeń, stan początkowy był zdeterminowany przez odległość pomiędzy łańcuchami cząsteczek w materiale.

Czytaj też: Chińczycy znaleźli życie pozaziemskie? Pojawił się intrygujący komunikat

Po oświetleniu pierwszych chwil światła wewnątrz ogniwa słonecznego, zespół zamierza teraz zbadać ultraszybką dynamikę ładunków w innych organicznych materiałach półprzewodnikowych. To ważne, jako że te materiały są uważane za potencjalną podstawę dla ogniw słonecznych przyszłości.