martes, 19 de noviembre de 2013

2 por 1 en potencia solar

Las células solares ofrecen la oportunidad de recoletar abundante energía renovable. Aunque la energía más potente tienen lugar en el espectro ultravioleta y visible, la mayoría de la energía solar está en el infrarrojo. Hay un compensación al intentar obtener esta luz, de manera que las células solares son eficientes en el infrarrojo pero gastan mucha de la energía disponible de los fotones más energéticos de la parte visible del espectro.

Cuando un fotón es absorbido, crea una sola excitación electrónica que a continuación es separada en un electrón y un hueco positivamente cargado, independientemente de la energía de la luz. Una manera de mejorar la eficiencia es dividir la energía disponible de los fotones visibles en dos, lo que conlleva doblar la corriente en una célula solar.

Ahora, científicos de Cambridge han investigado el proceso mediante el cual la excitación electrónica inicial puede dividir ser en un par de excitaciones de la mitad de energía. Esto puede tener lugar en ciertas moléculas orgánicas cuando el efecto de mecánica cuántica del espin del electrón establece que el estado inicial de cero del espin sea el doble que la energía de la disposición alternativa del espín en tripleta. El estudio muestra que este proceso de fisión de singlete en parejas o tripletas depende sensiblemente de las interacciones entre moléculas. Mediante el estudio de este proceso cuando las moléculas están en una solución, es posible controlar el encendido de dicho proceso.

Cuando el material está muy diluído, la distancia entre moléculas es grande y la fisión de singelte no tiene lugar. Cuando la solución está concentrada, las colisiones entre moléculas se hacen más frecuentes. Los investigadorew descubrieron que el proceso de fisión tiene lugar tan pronto como dos de dichas moléculas entran en contacto, y extraordinariamente, que la fisión de singlete es por tanto completamente eficiente, de manera que cada fotón produce dos tripletes.

Este estudio fundamental proporciona nuevos conocimientos acerca de la fisión de singlete y demuestra que el uso de dicho proceso es una ruta muy prometedora para mejorar las células solares. La fusión de singlete ofrece una ruta para impulsar la eficiencia de las células solares usando materiales de bajo coste.

El equipo de investigación usó una combinación de experimentos con láser, que miden los tiempos con extremada precisión, y métodos químicos usados para estudiar los mecanismos de las reacciones. Este enfoque dual permitió a los investigadores ralentizar la fisión y observar un paso intermedio clave nunca antes visto.

Via Science Newsline

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