Розбивання симетрії для підвищення ефективності сонячних елементів
Нові горизонти в сонячній енергетиці: роль об’ємного фотогальванічного ефекту
Дослідники з Університету Кіото представили революційний підхід до покращення ефективності сонячних елементів. Використовуючи передовий квантовий процес, відомий як об’ємний фотогальванічний ефект, вони відкрили нові можливості в генерації електричного струму. Цей ефект суттєво відрізняється від традиційних фотогальванічних механізмів та дозволяє генерувати струм за межами традиційних напружень. Хоча його фізика досі досконально не досліджена, він включає у себе зсувний струм, який виникає через асиметричну екситацію електронів у системах без просторової інверсійної симетрії.
Щоб глибше зрозуміти цей феномен, команда створила штучну гетероструктуру, комбінуючи моношаровий 2D напівпровідник з магнітним шаром. Такий пристрій порушує просторову та часову симетрії на межі, що відкриває нові оптичні та електронні поведінки для вивчення.
Магнітний струм-впровадження: новий погляд на енергію майбутнього
Дослідники застосували зовнішні магнітні поля, щоб керувати температурою та орієнтацією спінів, що дозволило їм вивчити характеристики струму-напруги під впливом світла. Це привело до виявлення нового об’ємного фотогальванічного ефекту — магнітного струму-впровадження. Цей ефект виділяє цю гетероструктуру як перспективного кандидата для технологій сонячної енергії майбутнього.
Ключовою особливістю роботи є можливість налаштування магнітного струму-впровадження за допомогою магнітних полів. Це відкриває нові горизонти не лише у галузі сонячної енергії, але також надає можливості для розвитку спінтроніки, оптичних сенсорів та технологій добування енергії.
Багатофункціональність нових фотогальванічних пристроїв
Співіснування зсувного струму та магнітного струму-впровадження дає можливість створення більш ефективних та багатофункціональних фотогальванічних пристроїв. Цей напрямок досліджень може кардинально змінити наше уявлення про застосування альтернативної енергії, перевершуючи всі очікування.
Революційні досягнення дослідників з Університету Кіото показують, що можливості в області квантової фізики відкривають нові напрямки розвитку для альтернативної енергетики. Майбутнє виглядає світлішим, коли ми можемо використовувати сили природи в новаторських шляхах для створення чистішого та ефективнішого світу.
