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Tuesday, April 20, 2021

चार्ज अप: वैज्ञानिकों ने एक स्वच्छ ऊर्जा भविष्य के लिए सूर्य को उगाने के लिए नए मार्ग का पता लगाया

सार सौर ऊर्जा अवधारणा

बर्कले लैब ने सह-सहयोग का नेतृत्व किया DESY और टीयू फ्रीबर हमें अधिक कुशल फोटोवोल्टिक और सौर ईंधन प्रणालियों के करीब एक कदम लाता है।

पिछले 50 वर्षों में, वैज्ञानिकों ने फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकियों में बहुत प्रगति की है जो सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करते हैं, और कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण उपकरण जो सूर्य के प्रकाश और पानी को कार्बन-मुक्त ईंधन में बदलते हैं। लेकिन इन स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों की वर्तमान स्थिति में अभी भी पेट्रोलियम से प्राप्त बिजली या परिवहन ईंधन का मुकाबला करने की दक्षता में कमी है।

अब, बर्कले लैब, DESY, यूरोपीय XFEL, और तकनीकी विश्वविद्यालय Freiberg, जर्मनी के वैज्ञानिकों ने रिपोर्ट किया है प्रकृति संचार एक छिपे हुए चार्ज-जनरेटिंग मार्ग की उनकी खोज जो शोधकर्ताओं को हाइड्रोजन जैसे बिजली या सौर ईंधन में सूर्य के प्रकाश को परिवर्तित करने के लिए अधिक कुशल तरीके विकसित करने में मदद कर सकती थी।

डेसी के फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर फ्लैश की मदद से, शोधकर्ताओं ने कॉपर-फथलोसाइनिन: फुलरीन (CuPc: C६०) 290 फेमटोसेकंड (एक सेकंड के 290 क्वाड्रिलिंथ) के समय संकल्प के साथ चार्ज पीढ़ी तंत्र का अध्ययन करने के लिए सामग्री।

चार्ज पाथवे

बर्कले लैब के सह-अध्ययन में तांबे-फथलोसाइनिन में एक अज्ञात मार्ग का अनावरण किया गया है: फुलरीन सामग्री जो 22% अवशोषित इंफ्रारेड फोटॉनों को अलग-अलग चार्ज में बदल देती है। क्रेडिट: ओलिवर गेसनर / बर्कले लैब और फ्रेडरिक रोथ / तकनीकी विश्वविद्यालय बर्गाकडेमी फ्रीबर्ग

समय को हल करने वाली एक्स-रे फ़ोटोग्राफ़ी स्पेक्ट्रोस्कोपी (TRXPS) नामक तकनीक के साथ प्रकाश के पराबैंगनी दालों को मिलाकर शोधकर्ताओं ने वास्तविक समय में निरीक्षण और गणना करने की अनुमति दी कि CuPc, C द्वारा अवशोषित कितने इंफ्रारेड फोटोन हैं।६० उपयोगी अलग-अलग चार्ज का गठन किया, और कितने अवशोषित फोटॉन ने केवल सामग्री को गर्म करने का नेतृत्व किया।

उनके अनूठे दृष्टिकोण ने CuPc: C में एक अज्ञात मार्ग का अनावरण किया६० बर्कले लैब के केमिकल साइंसेज डिवीजन के एक वरिष्ठ वैज्ञानिक और वर्तमान अध्ययन के सह-लेखक, ऑलिवर गेसनर ने कहा, यह अलग-अलग आरोपों में 22% तक अवशोषित हो जाता है।

CuPc का पिछला अध्ययन: C६० आमतौर पर एक फोटोवोल्टिक या फोटोकैटलिटिक डिवाइस में सामग्री का उपयोग करते समय उत्पादित हाइड्रोजन या ऑक्सीजन की कुल मात्रा को मापने के द्वारा सिस्टम की दक्षता का आकलन किया। “हालांकि, केवल आपको बताता है कि प्रकाश अवशोषण से पूरी प्रक्रिया कितनी कुशल है, जब तक कि पानी विभाजित नहीं होता है,” गेसनर ने कहा। “लेकिन इन प्रणालियों के बीच बहुत कुछ ऐसा हो रहा है जिसे अच्छी तरह से समझा नहीं गया है – और अगर हम इन चरणों के बीच में नहीं समझते हैं, तो हम अधिक कुशल प्रकाश कटाई प्रणाली विकसित नहीं कर सकते हैं। हमारा अध्ययन लोगों को बेहतर मॉडल और सिद्धांत विकसित करने में मदद करेगा ताकि हम वहां पहुंच सकें। “

संदर्भ: “फ्रेडरिक रोथ, मारियो बोर्गवर्ड, लुकास वेनहौस, जोहान्स महल, स्टीफन पाल्नेक, गंटर ब्रेनर, गिउसेप मर्कुरियो, सेरगी मोलोदत्सो, विल्फ्रेड विल्ड्रीड, विल्डोसेकंड टाइम-सॉल्व्ड एक्सपीएस द्वारा ऑर्गेनिक लाइट हार्वेस्टिंग सिस्टम में चार्ज पृथक्करण का प्रत्यक्ष अवलोकन।” गेसनर और वोल्फगैंग एबरहार्ट, 19 फरवरी 2021, प्रकृति संचार
DOI: 10.1038 / s41467-021-21454-3

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