Переломивши симетрію, можна підвищити ефективність сонячних елементів
Новий підхід в альтернативній енергетиці: об’ємний фотогальванічний ефект
Чи готові ви до революції у світі сонячної енергетики? Дослідники з Університету Кіото в Японії розробили інноваційний підхід, що здатен повністю змінити підхід до використання сонячних елементів. В їхніх руках – новітня квантова технологія, відома як об’ємний фотогальванічний ефект, що кидає виклик обмеженням звичайних сонячних систем.
У чому особливість цієї технології? Звичайні сонячні елементи працюють в межах певних напругових обмежень, але завдяки проламанню цих бар’єрів об’ємний фотогальванічний ефект здатен генерувати електричний струм поза цими обмеженнями. Основою цього процесу є новий феномен – зсув струму. Це стабільний електричний потік, що виникає внаслідок асиметричної ексцитації електронів в системах без просторової інверсійної симетрії. І у магнітних матеріалах, де порушується тимчасова симетрія, можливі додаткові не досліджені раніше фотогальванічні ефекти.
Новий тип гетероструктур для сонячних елементів
Для вивчення цих унікальних властивостей, команда з Університету Кіото створила штучну гетероструктуру, що об’єднує моношаровий 2D напівпровідник з магнітним шаруватим матеріалом. Така конструкція здатна імітувати порушення просторової та тимчасової симетрії на їхньому кордоні, що відкриває нові горизонти в оптиці та електроніці.
Завдяки застосуванню зовнішніх магнітних полів для маніпуляції температурою та спіном, вчені виміряли характеристики струму-напруги під впливом світла. І що ж вони виявили? Новий феномен – магнітно-ін’єкційний струм. Ця гетероструктура стає сильним кандидатом для розвитку сонячних технологій майбутнього.
Перспективи для майбутнього
Відкриття нового магнітно-ін’єкційного струму не просто революційно для сонячної енергетики. Це також відчиняє двері для нових можливостей у спінтроніці, оптичному сенсуванні та технологіях збору енергії. Що більше, співіснування звичайного зсувного струму з новим магнітно-ін’єкційним струмом означає можливість створення більш ефективних і багатофункціональних фотогальванічних пристроїв, ніж коли-небудь раніше.
Отже, можна впевнено сказати, що об’ємний фотогальванічний ефект – це не тільки новий крок у сонячній енергетиці, але й великий стрибок для всього світу альтернативної енергетики. І якщо вас захоплює майбутнє, в якому енергія сонця стає ще доступнішою та ефективнішою, ви просто не можете пропустити цей прорив.