{"id":3120,"date":"2010-05-29T12:47:06","date_gmt":"2010-05-29T09:47:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3120"},"modified":"2011-08-08T23:19:56","modified_gmt":"2011-08-08T20:19:56","slug":"kvantfotoelemendid-voivad-petta-seatud-efektiivsuse-piiranguid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3120","title":{"rendered":"Kvantfotoelemendid v\u00f5ivad seatud efektiivsusepiirangutest m\u00f6\u00f6da hiilida"},"content":{"rendered":"

Veidrasse kvantolekusse viidud aatomid v\u00f5ivad p\u00e4ikesepatareides p\u00e4ikesevalgust tunduvalt efektiivsemalt elektrienergiaks muuta, kui varasemalt arvatud.
\n<\/strong>
\nTermod\u00fcnaamika seadused seavad p\u00e4ikespatareide maksimaalsele efektiivsusele piiri umbes 80\u00b7% l\u00e4heduses, \u00fctles t\u00f6\u00f6 autor Marlan Scully<\/strong>, Princetoni \u00fclikoolist. Ent antud hinnang ei v\u00f5ta arvesse teatud kvantefekte. Scully poolt loodud uus mudel n\u00e4itab, et energiaefektiivsust saab s\u00f5ltuvalt s\u00fcsteemi omadustest isegi k\u00f5rgemaks ajada.

\"\"<\/a>

2010. aastal Joseph von Fraunhoferi nimelise auhinna p\u00e4lvinud Andreas Betti ja Frank Dimrothi fotoelemendi efektiivsus on 41,1\u00b7%. Foto\u00b7: Solar daily<\/p><\/div><\/p>\n

“Ma arvan, et alati on t\u00e4htis teada, mis k\u00f5rgeim saavutatav efektiivsus on. Ilma piirangute teadmata ei tea sa, millele keskenduda,” \u00fctles Ting Shan Lu<\/strong>k, kes uuringus ei osalenud, Sandia rahvuslikust laboratooriumist.<\/p>\n

Fotoelektrilised elemendid p\u00fc\u00fcavad P\u00e4ikeselt Maani j\u00f5udvate footonite energiat ja muundavad need elektriliseks energiaks. P\u00e4ikeseelementides, mida Scully anal\u00fc\u00fcsis, tekitab pooljuhti tabav footon vaba elektroni ning “augu,” mis \u00fcritab meeleheitlikult uut elektroni leida. Ideaalis suunatakse vabad elektronid kindlale rajale, mis tekitab elektrivoolu. M\u00f5nikord kukub elektron aga tagasi “auku” ja kiirgab energiat kulutavas protsessis nimega kiirguslik \u00fcmberjaotamine footoni.<\/p>\n

Sellest energiakaotusest saab aga Scully s\u00f5nade kohaselt m\u00f6\u00f6da hiilida. Oma 21. mail Physical Review Letters<\/em> ilmunud artiklis tutvustab Scully viisi, kuidas footonit saab intuitsiooniga vastuolus oleva n\u00e4htuse abil lahkumast hoida. Kvantkoherentsis on aatomid korraga kahes energeetilises olekus ning saavad \u00fcksteisega interferereeruda.Sellist h\u00e4gust koherentsi saab fotoelektrilises elemendis kutsuda esile mikrolaine kiirgusega, mis v\u00e4hendab v\u00f5imalusi, et elektron leiaks augu, enne kui tema t\u00f6\u00f6d saaks kasutusele v\u00f5tta.<\/p>\n

Antud viis ei l\u00e4he aga termod\u00fcnaamika seadustega vastuollu, kuna kvantkoherentsi tekitamine neelab ise energiat. “Asi on selles, et ta ei v\u00f5tnud arvesse, kui palju sellise koherentsi tekitamine ise energiat kulutab,” v\u00e4itis Luk.<\/p>\n

Mikrolainev\u00e4lja tekitamine k\u00e4rbib protsessi kogu efektiivsust, ent Scully s\u00f5nul on tal ideid, kuidas koherentsi ilma selleta esile kutsuda\u00b7: ” Meie r\u00f5\u00f5muks eksisteerivad stsenaariumid, mis ei n\u00f5ua lisaenergiat kulutava v\u00e4lja tekitamist.”<\/p>\n

Samuti r\u00f5hutab Scully, et kvantkontrollmehanismide lisamine praegustele p\u00e4ikeseelementidele ei olnud ta originaalkavatsus. Enamik t\u00e4naseid p\u00e4ikesepatareide efektiivsus j\u00e4\u00e4b 20\u00b7% l\u00e4hedusse. Uus uurimust\u00f6\u00f6 v\u00f5ib viia praktiliste rakendusteni, ent hetkeni, mil need vajalikuks osutuvad, on veel pikk tee k\u00e4ia, \u00fctles Scully. <\/p>\n

Allikas:
\nScience News: “Quantum photocells might cheat efficiency limits.” <\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Veidrasse kvantolekusse viidud aatomid v\u00f5ivad p\u00e4ikesepatareides p\u00e4ikesevalgust tunduvalt efektiivsemalt elektrienergiaks muuta, kui varasemalt arvatud. Termod\u00fcnaamika seadused seavad p\u00e4ikespatareide maksimaalsele efektiivsusele piiri umbes 80\u00b7% l\u00e4heduses, \u00fctles t\u00f6\u00f6 autor Marlan Scully, Princetoni \u00fclikoolist. Ent antud hinnang ei v\u00f5ta arvesse teatud kvantefekte. Scully poolt loodud uus mudel n\u00e4itab, et energiaefektiivsust saab s\u00f5ltuvalt s\u00fcsteemi omadustest isegi k\u00f5rgemaks ajada. “Ma […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3120","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3120","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3120"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3120\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3120"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3120"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3120"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}