Naučnici s Univerziteta Cambridge napravili su proboj koji bi mogao revolucionirati solarnu energiju, otkrivši novi način pretvaranja svjetlosti u električnu energiju koristeći jednostavni, lagani materijal, što potencijalno čini solarne panele jeftinijim, efikasnijim i lakšim za proizvodnju.
Studija, koju je u srijedu objavio "Science Daily", predstavlja visoko efikasnu metodu za hvatanje svjetlosti i njeno pretvaranje u električnu energiju. Ova inovacija bi mogla promijeniti ne samo solarnu tehnologiju već i elektroniku, jer omogućava da se cijeli proces odvija unutar jednog materijala.
Istraživanje se fokusira na organski materijal pod nazivom P3TTM, koji ima jedan nespareni elektron što mu daje jedinstvena svojstva.
"Ovo je prava magija", rekao je Biwen Li, glavni istraživač u Cavendish laboratoriji. U većini organskih materijala, elektroni obično formiraju parove i ostaju izolovani od susjednih molekula.
Kada su molekule P3TTM blizu jedna drugoj, njihovi pojedinačni elektroni međusobno djeluju i poravnavaju se u posebnom obrascu.
Svjetlost može natjerati elektron da skoči na obližnju molekulu, stvarajući naboje koji proizvode električnu energiju. Tanka solarna ćelija P3TTM pretvorila je gotovo svaki djelić svjetlosti u električnu energiju.
Petri Murto je dizajnirao molekule koje kontrolišu način na koji međusobno djeluju i energiju potrebnu za razdvajanje naboja putem Mott-Hubbardove fizike. Ovaj proboj bi mogao omogućiti izradu solarnih ćelija od jeftinog i laganog materijala.
Otkriće je historijski značajno, a poklapa se sa 120. godišnjicom rođenja Sir Nevilla Motta, čiji je rad postavio temelje moderne fizike kondenzirane materije.
"Osjećam se kao da se krug zatvara", rekao je profesor Richard Friend.
"Mottovi uvidi bili su temeljni za moju karijeru i za naše razumijevanje poluprovodnika. Sada vidjeti kako se ova duboka kvantno-mehanička pravila manifestuju u potpuno novoj klasi organskih materijala i iskoristiti ih za prikupljanje svjetlosti, zaista je posebno", rekao je.
"Ne poboljšavamo samo stare dizajne", rekao je profesor Hugo Bronstein.
"Pišemo novo poglavlje u udžbeniku, pokazujući da su organski materijali sposobni sami generirati naboje", dodao je.