MIT မှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ရှိပြီးသား ဆီလီကွန်များကို အာရုံခံနိုင်ခဲ့သည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး singlet exciton fission နည်းလမ်းဖြင့် ဆဲလ်များ။ ဒါက ထိရောက်မှုကို တိုးစေနိုင်ပါတယ်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ဆဲလ်များသည် 18 ရာခိုင်နှုန်းမှ 35 ရာခိုင်နှုန်းအထိ မြင့်မားသောကြောင့် စွမ်းအင်ထွက်ရှိမှုကို နှစ်ဆတိုးစေပြီး နေရောင်ခြည်နည်းပညာ၏ ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချပေးသည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏ ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများအပေါ် မှီခိုအားထားမှုကို လျှော့ချရန်နှင့် ရေရှည်တည်တံ့သော အနာဂတ်အတွက် နည်းပညာများကို တည်ဆောက်ရန် အရေးကြီးလာသည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲ အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ စွမ်းအင်ကို ဘယ်မှာ ဆန်း၏ အလင်းသည် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံးဆဲလ်များ အသွင်ပြောင်းရန်အတွက် photovoltaic လုပ်ငန်းစဉ်ကို အသုံးပြုသည့် ဆီလီကွန်ဖြင့် အများဆုံး ပြုလုပ်ထားသည်။ နေရောင်ခြည် လျှပ်စစ်သို့။ Tandem ဆဲလ်များသည် ယေဘုယျအားဖြင့် perovskites ဆဲလ်များပါဝင်သည့် အပိုင်းတိုင်းကို ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပါသည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ဆဲလ်များ စုစည်းနိုင်သည်။ ဆန်း၏ ၎င်း၏ မတူညီသော spectrum မှ စွမ်းအင်ကြောင့် ပိုမိုထိရောက်မှုရှိသည်။ ယနေ့ခေတ်တွင် ရရှိနိုင်သော ဆိုလာဆဲလ်များသည် ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို 15-22 ရာခိုင်နှုန်းဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည်။
ဇူလိုင်လ ၃ ရက်နေ့ထုတ် လေ့လာမှုတစ်ခုတွင် ဖော်ပြထားသည်။ သဘာဝ ဆီလီကွန်လုပ်နည်းကို သရုပ်ပြထားပါတယ်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး singlet exciton fission ဟုခေါ်သော အာနိသင်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဆဲလ်များ၏ ထိရောက်မှုကို 35 ရာခိုင်နှုန်းအထိ မြှင့်တင်နိုင်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုတွင် အလင်းအမှုန်အမွှား (photon) သည် တစ်ခုတည်းနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်အဖြစ် အီလက်ထရွန်အပေါက်အတွဲနှစ်ခုကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ တစ်ခုတည်းသော exciton fission ကို ၁၉၇၀ ပြည့်လွန်နှစ်များကတည်းက ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည့် ပစ္စည်းအများအပြားတွင် တွေ့မြင်ရသည်။ လက်ရှိလေ့လာမှုသည် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို မှန်ကန်သောအဖြစ်သို့ ပထမဆုံးအကြိမ် ဘာသာပြန်ဆိုရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ဆဲလ်။
သုတေသီများသည် တစ်ခုတည်းသော exciton fission အာနိသင်ကို ပြသထားသည့် tetracene မှ လူသိများသော ပစ္စည်းမှ- crystalline silicon အဖြစ်သို့ လွှဲပြောင်းပေးခဲ့သည်။ ဤပစ္စည်း tetracene သည် ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ဖြစ်သည်။ အော်ဂဲနစ် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း။ excitonic tetracene အလွှာနှင့် ဆီလီကွန်ကြားတွင် hafnium oxynitride (8 angstrom) ၏ နောက်ထပ်ပါးလွှာသောအလွှာကို လွှဲပြောင်းခြင်းဖြင့် အောင်မြင်သည် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး cell နှင့် coupling လုပ်ပါ။
ဤသေးငယ်သော hafnium oxynitride အလွှာသည် တံတားတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး tetracene အလွှာရှိ စွမ်းအင်မြင့်မားသောဖိုတွန်များ ဖြစ်ပေါ်လာစေရန် ယင်းနောက် ဆီလီကွန်ဆဲလ်အတွင်းရှိ အီလက်ထရွန်နှစ်ခု ထုတ်လွှတ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဆီလီကွန် ၏ စေ ာင်းမှု ၊ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ဆဲလ်သည် အပူဓာတ်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးပြီး အလင်းသို့ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ဖွင့်ပေးသည်။ စွမ်းအင်ထွက်ရှိမှု နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ရောင်စဉ်၏ အစိမ်းရောင်နှင့် အပြာရောင် အစိတ်အပိုင်းများမှ အထွက်နှုန်း ပိုမိုထုတ်ပေးသောကြောင့် ဆဲလ်များသည် နှစ်ဆတိုးလာသည်။ ဒါက စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါတယ်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး ဆဲလ်များသည် ၃၅ ရာခိုင်နှုန်းအထိ မြင့်မားသည်။ နည်းပညာသည် အပိုဆဲလ်များကို ထပ်မထည့်ဘဲ ဆီလီကွန်သို့ လျှပ်စီးကြောင်းထပ်ထည့်ရုံဖြင့် တူညီသော ဆိုလာဆဲလ်များနှင့် ကွဲပြားသည်။
လက်ရှိလေ့လာမှုသည် စွမ်းဆောင်ရည် တိုးမြင့်မှုကို ပြသနိုင်ပြီး ဆိုလာနည်းပညာ၏ အလုံးစုံ စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှု ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချနိုင်သည့် ကြံဖန်ဖန်စပ်ထားသော singlet-fission ဆီလီကွန် ဆိုလာဆဲလ်များကို သရုပ်ပြထားသည်။
***
{ကိုးကားထားသောရင်းမြစ်(များ)စာရင်းတွင် အောက်တွင်ဖော်ပြထားသော DOI လင့်ခ်ကို နှိပ်ခြင်းဖြင့် မူရင်းသုတေသနစာတမ်းကို ဖတ်နိုင်သည်}
source (s) ကို
Einzinger, M. et al. 2019။ tetracene ရှိ singlet exciton fission ဖြင့် ဆီလီကွန်ကို အာရုံခံခြင်း သဘာဝ။ ၅၇၁။ https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
