Quyosh panellari super kuch topdi

Fiziklar yillab shu muammoni boshqotirib kelyapti: quyosh panellari juda sekin ishlaydi. Quyosh nuri energiyasining atigi 33 foizini oladi. Bu muhandislar aybi emas – fizika shunday talab qiladi deb o'ylashgan edi.

2026 yil mart oyida Yaponiyaning Kyushu universiteti va Germaniyaning Johannes Gutenberg universiteti olimlari "bunday emas" deb, chegarani buzdi. Ular quyosh kataklarini 130 foiz samaradorlikka yetkazdi. Ha, to'g'ri o'qidingiz – nazariy chegaradan oshib ketdi.

Bu nima bo'ldi, oddiy tilda tushuntiray.

Eski muammo: Nega quyosh nuri ko'pini yo'qotadi

Quyosh panelini suv tomchilarini tutayotgan odamga o'xshating. Faqat o'rta kattalikdagi tomchilar ishlaydi. Kichiklar – kuch yetmaydi. Kattalar – ortiqcha energiya issiqlikka aylanib ketadi.

Quyosh nuri ham shunday. Qizil va infraqizil nurlar – zaif. Ko'k va binafsha – kuchli, lekin ortig'i issiqqa ketadi.

Buni Shockley-Queisser chegarasi deyishadi. Nazariyada 34 foiz – maksimum. Haqiqatda panellar 20-22 foizda to'xtaydi. Qolgan energiya – behuda.

Singlet fission: Bir fotondan ikki elektron

Olimga qiziq bo'ladigan joy shu. "Singlet fission" deb nomlangan hodisa bor. Bir foton materialga urilganda, odatda bir elektron qo'zg'aladi. Bu yerda esa – ikkita past energiyali elektron paydo bo'ladi.

To'p devorga urilganda ikkita to'p qaytganini tasavvur qiling. Shu kabi.

Muammo? Tetratsen kabi materiallar buni qiladi, lekin elektronlarni ushlab bo'lmaydi. Förster rezonans energiya transferi (FRET) ularni o'g'irlaydi. Ikki to'p oldingiz-da, yo'qolib ketadi.

Yashirin qurol: Molibden va spin o'zgartirish

Yechim – kimyoda ijodkorlik. Olimlar molibden – o'tish metallidan murakkab yasadi. U SF elektronlarini FRET oldin ushlab qoladi.

Asosiy hiyla: "spin o'zgartirish". Elektronlarning kvant xususiyati – spin. Fotoni yutishda spinni o'zgartirib, triplet excitonlarni tanlab oladi.

Energiya darajalarini aniq sozlab, yo'qotishlarni kamaytirdilar. Yillar davom etgan muammoni hal qildilar.

Qancha yaxshi natija?

Sinovda kvant samaradorligi 130 foiz chiqdi. Oddiy so'z bilan: har bir fotonga 1,3 ta murakkab faollashdi. Kiruvchi fotonlardan ko'p energiya oluvchi paydo bo'ldi.

Bu – haqiqiy yutuq.

Uy tomoriga qo'yiladimi?

Hali yo'q. Bu laboratoriyada suyuqlikda sinov. Qattiq panelga o'tkazish – boshqa ish.

Keyingi maqsad – qattiq tizimlarga joylashtirish. LED va kvant hisoblagichlarga ham sinab ko'rishadi.

Nega muhim?

Iqlim o'zgarishi haqiqat. Samarali panellar – muammoni hal qilish kaliti. 20-22 foizdan 30-40 foizga chiqsak, yer maydoni kamaydi. Investitsiya tez qaytadi. Texnologiya arzonlashadi.

Bu chegara emas – eski fikr chegarasi. Fan shunday ishlaydi: bugungi imkonsiz – ertangi oddiy ish.

Manba: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/03/260328024517.htm