Ученые показали квантовый «эффект карнавала»: он увеличит КПД солнечных панелей в разы

Ученые впервые в мире показали недавно предсказанный квантово-электродинамический эффект.

Международная группа ученых под руководством специалистов Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) считает, что их работа поможет в несколько раз увеличить качество работы солнечных батарей, органических светодиодов и другой фотовольтаической техники. 

Экситон — квазичастица, вспомогательный объект квантовой теории, поведение которой описывает связанное состояние пары носителей противоположных зарядов. Это понятие, отмечают авторы работы, позволяет очень точно описать, например, электрические свойства органических полупроводников при взаимодействии со светом. 

Когда экситон рождается или уничтожается, происходит резонансное преобразование энергии в органическом полупроводнике. Вместе с этим событием происходит поглощение или испускание фотона. В новой статье научный коллектив показал возможность управления свойствами экситонных переходов с использованием эффекта сильной связи.

Эффект сильной связи состоит в образовании гибридного состояния энергии между возбуждением в веществе, которое описывают с помощью представления об экситоне, и локализованным электромагнитным возбуждением. Для создания таких условий используют особые резонаторы, в основе которых — пара зеркал, размещенных друг напротив друга на расстоянии порядка длины волны света.

Игорь Набиев, ведущий ученый Лаборатории нано-биоинженерии (ЛНБИ) НИЯУ МИФИ

Понятие «экзитон» используется для одного из эффектов в органических полупроводниках — это ферстеровский резонансный перенос энергии (FRET). Его применяют в медицинской технике. Суть в том, что происходит трансфер энергии без потерь между двумя экситонными состояниями в разных молекулах, находящихся на малом расстоянии друг от друга.

Чтобы шире использовать потенциал этого явления в фотовольтаике, нужно было экспериментально зафиксировать и изучить так называемый эффект карнавала, который заключается в управляемой смене направлений переноса энергии в режиме FRET между экситонами разных молекул.

Авторы считают, что их работу можно применить для фотовольтаических устройств, преобразующих энергию света в электрическую. Например, КПД солнечных панелей может увеличиться в несколько раз. Также они хотят применить ее для точного дистанционного управления химическими реакциями.

Читать далее

Уникальный катер превращается в подлодку за две минуты и незаметен для противника

Физики охладили атомы до самой низкой в мире температуры

Самую детальную модель Вселенной опубликовали онлайн. Ее может изучить любой желающий

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ютубер собрал из «мусора» ручной лазер, прожигающий алмазы
Новости
Физики придумали, как создать настольный ускоритель частиц с мощностью гигантских установок
Наука
Китайский робот научился готовить пельмени и пользоваться палочками
Новости
Цифровые лидеры нового времени: объявлены лауреаты ежегодной Премии Digital Leaders-2025
Новости
Древнейший «арт-объект» неандертальцев с отпечатком автора, нашли в Испании
Наука
На Урале разработали сверхпрочное покрытие для защиты авиадвигателей
Наука
Сверхтонкая линза делает видимым инфракрасное излучение
Наука
Новый закон об иностранных мессенджерах вступил в силу в России
Новости
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос