Ученые совершили невероятное открытие в сфере солнечных панелей: это настоящее волшебство

Физики давно утверждают, что простые органические материалы не способны собирать свет, поэтому сбор света отдают предпочтение неорганическим материалам, таким как оксиды металлов. Однако ученые из Кембриджа обнаружили, что органическая полупроводниковая молекула P3TTM способна на это. Более того, P3TTM может привести к созданию более простых и легких солнечных панелей, состоящих из одного материала, пишет thecooldown.com.

Ученые обнаружили, что данный органический материал способен собирать свет благодаря одному электрону, находящемуся в его ядре. Этот неспаренный электрон обуславливает магнитные и электронные свойства P3TTM, что означает, что при плотном размещении нескольких молекул P3TTM неспаренные электроны попеременно выстраиваются вверх и вниз.

"Это настоящее волшебство. Поглощая свет, один из этих электронов перескакивает на своего ближайшего соседа, создавая положительные и отрицательные заряды, которые можно извлечь, чтобы создать фототок (электричество)", — сказали исследователи.

Это чередующееся выравнивание вверх и вниз является отличительной чертой эффекта Мотта-Хаббарда, явления в физике конденсированного состояния, которое исследователи ранее наблюдали только в неорганических сложных оксидах металлов.

Чтобы физически продемонстрировать, как это будет работать в реальных условиях, исследователи использовали пленку молекулы P3TTM для разработки солнечного элемента. При попадании света на элемент они обнаружили поразительную скорость преобразования: почти все поглощенные фотоны превращались в электричество.

Возможность использования одного материала для солнечных панелей сделает их значительно легче и дешевле существующих моделей. Это значительно удешевит внедрение солнечной энергии для отдельных лиц и городов, сэкономив им деньги как на начальном этапе, так и в долгосрочной перспективе, а также стабилизируя местные энергосети.

Более легкие и недорогие солнечные панели внесут значительный вклад в достижение глобальной цели диверсификации источников чистой энергии для снижения загрязнения окружающей среды, а благодаря значительному снижению уровня загрязнения окружающей среды население будет сталкиваться с гораздо меньшим количеством проблем со здоровьем.