Tá eolaithe ó MIT tar éis cealla gréine sileacain atá ann cheana a íogrú tríd an modh scoilte eiscítóin singil. Is féidir leis seo éifeachtúlacht cealla gréine a mhéadú ó 18 faoin gcéad go dtí 35 faoin gcéad agus ar an gcaoi sin aschur fuinnimh a dhúbailt agus costais na teicneolaíochta gréine a laghdú dá bharr.
Tá sé ag éirí ríthábhachtach ár spleáchas ar bhreoslaí iontaise a laghdú agus teicneolaíochtaí a thógáil le haghaidh todhchaí inbhuanaithe. Is foinse fuinnimh in-athnuaite í cumhacht na gréine ina ndéantar solas na gréine a thiontú ina fhuinneamh leictreach. Is minic a dhéantar cealla gréine as sileacan a úsáideann próiseas fótavoltach chun solas na gréine a thiontú ina leictreachas. Tá cealla tandem á ndearadh freisin lena n-áirítear cealla perovskites de ghnáth ina bhféadann gach cuid de na cealla gréine fuinneamh na Gréine a úsáid óna speictream éagsúil agus dá bhrí sin éifeachtúlacht níos airde a bheith acu. Tá teorainn le héifeachtúlacht na gcealla gréine atá ar fáil inniu, nach bhfuil ach 15-22 faoin gcéad.
Léirigh staidéar a foilsíodh ar an 3 Iúil in Nature conas a d’fhéadfaí éifeachtúlachtaí cealla gréine sileacain a ardú chomh hard le 35 faoin gcéad trí éifeacht ar a dtugtar scoilteadh eiscítóin singil a chur i bhfeidhm. Sa éifeacht seo is féidir le cáithnín solais aonair (fótón) dhá phéire leictreon-poll a ghiniúint seachas ceann amháin. Feictear scoilteadh eiscítóin aonair i go leor ábhar ó a aimsíodh sna 1970idí. Bhí sé mar aidhm ag an staidéar reatha an éifeacht seo a aistriú den chéad uair ina chill ghréine inmharthana.
D'aistrigh taighdeoirí éifeacht scoilte eiscítóin aonair ó theitreacéin – ábhar aitheanta a léiríonn é – go sileacan criostalach. Is leathsheoltóir orgánach hidreacarbóin é an t-ábhar teitreacéin seo . Baineadh an t-aistriú amach trí shraith tanaí bhreise d'ocsainítríd hafniam (8 angstrom) a chur idir an tsraith teitreacéin eiscítóineach agus an chill ghréine sileacain agus iad a nascadh.
Ghníomhaigh an ciseal beag bídeach ocsainítríde hafniam seo mar dhroichead agus chuir sé ar chumas fótóin ardfhuinnimh a ghiniúint sa chiseal teitreacéine a spreag scaoileadh dhá leictreon sa chill sileacain seachas an ceann is gnách. Laghdaigh an t-íogrú seo ar chealla gréine sileacain caillteanais theirmiúcháin agus chuir sé ar chumas íogaireacht níos fearr don solas. Dhúblaigh aschur fuinnimh na gcealla gréine de réir mar a gineadh níos mó aschuir ó chodanna glasa agus gorma an speictrim. Is féidir leis seo éifeachtúlacht na gcealla gréine a fheabhsú chomh hard le 35 faoin gcéad. Tá an teicneolaíocht difriúil ó na cealla gréine tandem mar ní chuireann sé ach níos mó srutha leis an sileacan gan cealla breise a chur leis.
Tá léirithe ag an staidéar reatha cealla gréine sileacain aon-eamhnaithe seiftithe ar féidir leo éifeachtúlachtaí méadaithe a thaispeáint agus dá bhrí sin costas giniúna fuinnimh iomlán na teicneolaíochta gréine a laghdú.
***
{Is féidir leat an bunpháipéar taighde a léamh trí chliceáil ar an nasc DOI a thugtar thíos i liosta na bhfoinsí a luadh}
Foinse / foinsí
Einzinger, M. et al. 2019. Íogrú sileacain trí scoilteadh eiscítóin singléid i dteitreacéin. Nature. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
