Как да получим повече енергия от фотоните

1_large-preview-mit_absorbing_photons_1_0__1__0

Физици от технологическия университет в Масачузетс (MIT), под ръководството на асистент-професора Николас Фанг и неговият помощник Дафей Цзин, открили начин за получаване на по-голямо количество енергия от слънчевата светлина.

Когато фотоните на светлината се ударят в метална пластина покрита със специален слой диелектрик те отделят от атомите на външния слой на метала отрицателно заредени електрони, а на тяхно място остават положително заредени йони. С други думи протича поляризация на атомите, т.е. светлината се преобразува в електрически ток. На този принцип, който се нарича фотоефект, работят слънчевите батерии.

Неотдавна изследователите доказали, че при тази реакция се образува т.нар. повърхностен плазмон – облак от електрони, който се колебае със същата честота като на потока от фотони, които е абсорбирал материала. В този облак могат да възникнат квантови ефекти, увеличаващи мощността на ел. тока.

Фанг и Цзин експериментално доказали, че изменяйки състава и дебелината на слоя диелектрик могат да се усилят тези ефекти и да се увеличи количеството енергия, която преминава от фотоните към диелектрическата двойка „електрон-йон”. Освен това така може да се увеличи ширината на спектъра на дължината на светлинната вълна усвоена от материала. В следствие на това се повишава и мощността на произведеното електричество.


РЕКЛАМА:

***

„Получените от нас резултати показват удивителният факт, че абсорбацията на видимата светлина може да се контролира в зависимост от това колко дълбоко електроните навлизат в пространството между метала и диелектрика.” – обяснил професор Фанг.

Ученият добавил, че прибавянето на диелектрическия слой е ефективно за повишаване ефективността на усвояване на електрическата енергия. По неговите думи слънчевите батерии могат да се направят не само по-мощни, но и по-тънки, което води до икономия на материала.

 

Превод: Анжела Георгиева

Източник: http://scientificrussia.ru

Материалът е публикуван в бр. 83 на сп. Българска Наука, който можете да прочетете безплатно тук: https://issuu.com/bgnauka/docs/bgnauka83

Изтеглете безплатно новия 90-ти брой на сп. Българска Наука от тук: http://image.nauka.bg/magazine/bg-science90.pdf


Европейска нощ на учените 2022 г.: