<OZE>- Odnawialne Źródła Energii

[songo70]

a jednak czarny kamień nie wychodzi z RP- wręcz przeciwnie:

https://youtube.com/shorts/6A-FutC7r6k?si=mAwGYPi2oBNbO5O9

[cedric]

https://www.naturalnews.com/2025-10-02- ... oblem.html

Prawo fizyki sprzed stu lat budzi się w nowej cząsteczce, obiecując rewolucję słoneczną
10.02.2025 // Lance D Johnson // 280 wyświetleń
Tagi: Biwen Li , czysta technologia , elektronika , pozyskiwanie energii , technologia przyszłości , homozłącze , Hugo Bronstein , innowacja , nauka o materiałach , Mott-Hubbard , Nature Materials , półprzewodniki organiczne , fotowoltaika , przełom w fizyce , cząsteczki rodnikowe , energia odnawialna , Richard Friend , energia słoneczna , zrównoważona energia , University of Cambridge


W cichym laboratorium Uniwersytetu Cambridge świecąca na czerwono warstwa oświetliła ścieżkę, która może fundamentalnie zmienić sposób, w jaki ludzkość pozyskuje energię słoneczną . To nie tylko kolejny stopniowy postęp w technologii paneli słonecznych; to dźwięk fundamentalnej zasady fizyki, po raz pierwszy sformułowanej prawie sto lat temu, rozbrzmiewający w miejscu, w którym nikt nie pomyślał, by jej posłuchać. Naukowcy byli świadkami cech charakterystycznych fizyki Motta-Hubbarda, koncepcji niegdyś ograniczonej do świata sztywnych kryształów nieorganicznych, rozwijającej się w elastycznej cząsteczce węglowej. To odkrycie sugeruje przyszłość, w której złożone, wielowarstwowe kanapki dzisiejszych ogniw słonecznych mogłyby zostać zastąpione prostymi, lekkimi warstwami wykonanymi z jednego materiału , co potencjalnie sprawiłoby, że energia słoneczna byłaby tańsza, bardziej wszechstronna i bardziej dostępna niż kiedykolwiek wcześniej. To przełomowe odkrycie podważa długo obowiązujące konwencje nauki o materiałach i otwiera drzwi do nowej ery elektroniki organicznej, dowodząc, że czasami najpoważniejsze rewolucje zaczynają się od pojedynczego, niesparowanego elektronu.

Najważniejsze punkty:


Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge po raz pierwszy zaobserwowali zjawisko fizyki Motta-Hubbarda, zwykle kojarzone z tlenkami metali, w cząsteczce organicznego półprzewodnika.

Dzięki temu materiał może generować ładunki elektryczne ze światła wewnątrz siebie, eliminując potrzebę stosowania skomplikowanych interfejsów między różnymi materiałami, niezbędnych w konwencjonalnych ogniwach słonecznych.

Zespół stworzył ogniwo słoneczne z warstwy tego pojedynczego materiału, nazwane P3TTM, które wykazało niemal doskonałą wydajność w przekształcaniu fotonów na użyteczne ładunki elektryczne.

Odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Nature Materials , oddaje hołd fizykowi Sir Nevillowi Mottowi i otwiera nowy rozdział w historii lekkich, tanich i prostszych metod pozyskiwania energii słonecznej.
Magia niesparowanego elektronu
U podstaw tego odkrycia leży szczególna klasa cząsteczek znana jako rodniki organiczne. Większość cząsteczek ma elektrony ściśle sparowane, ale cząsteczki rodnikowe posiadają pojedynczy, niesparowany elektron, co nadaje im unikalne właściwości magnetyczne i elektroniczne. Zespół z Cambridge, będący efektem współpracy grupy chemicznej profesora Hugo Bronsteina i zespołu fizycznego profesora Sir Richarda Frienda, opracowywał te cząsteczki do zastosowania w wydajnych organicznych diodach elektroluminescencyjnych (OLED). Wiadomo było, że ich cząsteczka, P3TTM, świeci jasnoczerwonym światłem. Jej ukryty talent ujawnił się jednak dopiero wtedy, gdy cząsteczki były ściśle upakowane w cienkiej warstwie.


„W większości materiałów organicznych elektrony są sparowane i nie oddziałują ze swoimi sąsiadami” – wyjaśnił Biwen Li, główny badacz w Laboratorium Cavendisha. „Ale w naszym układzie, gdy cząsteczki skupiają się razem, interakcja między niesparowanymi elektronami w sąsiednich miejscach zachęca je do naprzemiennego ustawiania się w górę i w dół, co jest charakterystyczną cechą zjawiska Motta-Hubbarda”.


Ten uporządkowany układ tworzy podwaliny pod niezwykłą transformację, gdy światło pada na materiał. Energia fotonu może spowodować, że jeden z tych niesparowanych elektronów po prostu przeskoczy z cząsteczki macierzystej do identycznej sąsiedniej. Ten prosty proces tworzy ładunek dodatni na jednej cząsteczce i ładunek ujemny na drugiej, generując elektryczność bez żadnych skomplikowanych architektonicznych sztuczek.

Przepisanie podręcznika o ogniwach słonecznych
Proces ten stoi w jaskrawej sprzeczności z podstawową konstrukcją każdego konwencjonalnego ogniwa słonecznego dostępnego obecnie na rynku , niezależnie od tego, czy jest ono wykonane z krzemu, czy zaawansowanego tworzywa sztucznego. Urządzenia te opierają się na starannie zaprojektowanym interfejsie między dwoma różnymi materiałami – donorem i akceptorem elektronów. Podczas absorpcji światła powstające ładunki elektryczne są generowane tylko w tym delikatnym połączeniu, a ich droga do elektrod jest często utrudniona przez straty i niską efektywność. Jest to system wymuszonego partnerstwa, który, choć skuteczny, nakłada nieodłączne ograniczenia na wydajność i koszty.


Nowy materiał burzy ten paradygmat. „Nie tylko ulepszamy stare projekty” – powiedział prof. Bronstein. „Piszemy nowy rozdział w podręczniku, pokazując, że materiały organiczne są w stanie same generować ładunki”. W ogniwie słonecznym P3TTM cała warstwa jest aktywna. Energia potrzebna elektronowi do przeskoku do sąsiedniego elektronu, nazywanego przez fizyków parametrycznych „Hubbard U”, jest idealnie dostrojona przez konstrukcję cząsteczki, co sprawia, że ​​proces generowania ładunku jest energetycznie „zstępujący” i niezwykle wydajny. Urządzenie zespołu osiągnęło bliską jedności wydajność gromadzenia ładunku, co oznacza, że ​​prawie każdy foton światła wytwarzał ładunek, który został skutecznie przechwycony. To podejście oparte na pojedynczym materiale, czyli „homołączeniu”, było od dawna poszukiwanym ideałem w fotowoltaice, a to odkrycie stanowi namacalny wzór, jak go osiągnąć.

Hołd dla dziedzictwa i most do przyszłości
Odkrycie niesie ze sobą głęboki sens historyczny. Starszy autor badania, profesor Sir Richard Friend, na początku swojej kariery współpracował z legendarnym fizykiem Sir Nevillem Mottem. Mott, laureat Nagrody Nobla w 1977 roku, opracował teorię zachowania elektronów w układach nieuporządkowanych, która stała się kamieniem węgielnym współczesnej fizyki materii skondensowanej i bezpośrednio umożliwiła zrozumienie półprzewodników, które napędzają nasz cyfrowy świat. Znalezienie śladów teorii Motta, manifestujących się w świecącej warstwie organicznej, przypomina zamknięcie pewnego naukowego koła.


„To jak zamknięcie koła” – powiedział prof. Friend. „Wgląd Motta był fundamentem mojej kariery i naszego rozumienia półprzewodników. To, że te głębokie zasady mechaniki kwantowej przejawiają się teraz w zupełnie nowej klasie materiałów organicznych i że możemy je wykorzystać do pozyskiwania światła, jest naprawdę wyjątkowe”. Publikacja wyników tych badań zbiega się ze 120. rocznicą urodzin Motta, stanowiąc godny hołd dla naukowca, którego praca wciąż oświetla nowe ścieżki odkryć.


Potencjalne zastosowania wykraczają daleko poza tradycyjne panele słoneczne. Wyobraźmy sobie urządzenia elektroniczne zasilane światłem z otoczenia, okna będące jednocześnie generatorami energii, czy też noszone czujniki tkane z tkanin zbierających światło. Ponieważ materiały te są organiczne, można je przetwarzać metodą roztworową – drukować lub nanosić na rozległe, elastyczne powierzchnie niczym atrament, przy niskich kosztach i minimalnym nakładzie energii. Droga od laboratoryjnego blasku do produktu komercyjnego będzie wymagała dalszych prac w celu poprawy stabilności i zwiększenia skali produkcji, ale fundamentalne zasady fizyki zostały już udowodnione . Nowa, prostsza i potencjalnie przełomowa ścieżka dla energii słonecznej została oświetlona, ​​a wszystko to dzięki unikalnej mocy niesparowanego elektronu.


Źródła obejmują:


TechXPlore.com


Nature.com


Enoch, Brighteon.ai