Oboren "nemogući" rekord: na pomolu solarne ćelije

Tko puši ove spike?

Naslov nema veze s tekstom. Čak i Imbex ima racionalnije naslove, barem kad pišu o tehnologiji.

Realna efikasnost solarnog panela s ovom kvantomehaničkom tehnologijom bi mogla biti oko 30-35%. Ako je ikad uspiju implementirati u komercijalno isplativi solarni panel, jer za sada je riječ samo o laboratorijskoj otopini.

Je li to 130% na ovih teoretskih 30%?

Ne znam zašto mislite da paketić materije (koja je zapravo kondenzirana energija) na ovom planetu može imati manje energije od paketića fotona koji taj primarni paketić pogodi.

Osim ako pojma nemate o elementarnoj fizici i samo baljezgate napamet bez pravog razumijevanja ovog teksta 

 
Ne.
Istraživači sa Sveučilišta Kyushu u Japanu, u suradnji s kolegama sa Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu, razvili su inovativni molekularni sustav koji omogućuje solarnim ćelijama da premaše realnu granicu iskoristivosti od 100%. Koristeći metalni kompleks na bazi molibdena, poznat kao "spin-flip emiter", znanstvenici su uspjeli uhvatiti i potom umnožiti energiju dobivenu iz sunčeve svjetlosti. Ovaj proces rezultirao je kvantnim prinosom od približno 130%, što u praksi znači da je proizvedeno više nositelja energije nego što je apsorbirano fotona.

Fotonski influks je u specifičnim uvjetima (specifično znači ne događa se svugdje i uvijek) samo izbio potencijalnu energiju već prisutnu u materiji.
Rekao bih da je u idućoj fazi glavni problem koliko i kako te energije mi možemo prikupiti i transformirati u nama korisne svrhe. Za male pare 

Ti i ovih par iznad tebe očigledno jeste.

 
Pa gle: imaš golemu kamenčinu u labavoj ravnoteži na vrhu brda. Opališ ju nogom/dinamitom/snopom nekakve kinetičke energije, i ona se počne kotrljati dolje oslobađajući puno više od uložene energije. Je li to kontradiktorno fizikalnim zakonima?

U slučaju iz teme radi se o konzerviranoj kemijskoj energiji prisurnoj u materiji specifičnog sastava oslobođenoj početnim fotonskim impulsom. U SPECIFIČNIM, DO SADA SLABO POZNATIM UVJETIMA. Zato se to sve skupa i zove istraživanje 

O bože.. nedavno je bila vrlo slična ako ne ista vijest, sa sličnim baljezganjem.

Apsolutno je netočno da se stvara više energije nego što se prima. I vidim da su neki ovo shvatili potpuno krivo. Da bi shvatili o čemu se radi dobro je znati kako uopće funkcioniraju solarni paneli, pa evo.. Uopće nema potrebe spominjati ekscitone/šupljine i sl.

Dakle, u poluvodiču solarne ćelije postoje 3 pojasa - valentni, vodljivi, te tzv. zabranjeni pojas između njih. Kad nema zračenja elektroni se nalaze u valentnom pojasu, čvrsto vezani za matični atom. Kako bi potekla struja elektron se mora osloboditi atoma i "skočiti" iz valentnog u vodljivi pojas, a za to mora apsorbirati foton točno određene energije što je upravo energija zabranjenog pojasa. Ako foton nema dovoljno energije da elektron preskoči zabranjeni pojas (čija je širina oko 1.1 eV u silicijskom poluvodiču), energija se gubi - foton samo prođe kroz materijal ili se drugdje pretvori u toplinu. Dakle to tipično vrijedi za infracrveno zračenje, odnosno sve fotone energije manje od 1.1 eV. SVI fotoni veće energije se mogu apsorbirati i mogu elektron prebaciti u vodljivi pojas, no uz postojeću tehnologiju svaki taj foton - bez obzira na energiju - će pobuditi točno jedan elektron, što znači da se sva ona energija iznad ~1.1 eV gubi, tipično u obliku topline. To u prijevodu znači da efikasnost solarnog panela konzistentno opada s energijom zračenja. Tu govorimo o single-junction ćelijama, koje se koriste u svim komercijalnim solarnim panelima. Postoje i multi-junction ćelije sa više slojeva različitih poluvodiča koji osim ovih 1.1 eV silicija imaju i zabranjene pojase drugih energija pa mogu podići efikasnost, no one nisu u široj upotrebi (koriste se u svemiru, npr.).

Teoretski limit konvencionalnih panela od ~33% (odnosno preko 40% za multi-junction ćelije) dolazi upravo od tog ograničenja - 1 foton pobuđuje isključivo 1 elektron.

I tu sad dolazimo do ove studije. Ovdje su uspjeli postići da 1 foton u prosjeku pobudi 1.3 elektrona (odatle dolazi 130%). Govorimo o visoko-energetskim fotonima koji dolaze sa dovoljno energije da pobude više od jednog elektrona - dakle apsolutno nema govora o stvaranju više energije nego se prima. Zapravo taj foton koji se prima tipično ima više energije nego se iskoristi za pobuđivanje ovih elektrona pa se i dalje dio energije gubi u vidu topline, no manje nego kod konvencionalnih panela. U svakom slučaju prima se više energije nego se "stvara" - odnosno - točnije - transformira u električnu.

Postignuće nije mala stvar i teoretski ovo bi moglo povećati efikasnost solarnih panela do nekih 45% (u slučaju muti-junction ćelija i više od toga), no komercijalizacija je vrlo upitna.

 Singlet fission je poznat još od 1965 (guglaj homofission in pure anthracene crystals)., tak da ovo nije nova fizika nego novi laboratorijski rezultat unutar stare i već dugo istraživane ideje.

 
Tko kaže da smo ga mi uopće dovukli gore? I što ako ima još puno takvog kamenja, kao što ima elektrona u nekom materijalu?