Истражувачите од МИТ откриле револуционерно поразличен начин на претворање на сончевата енергија во електрична. Новата техника, која во основа претставува соларна инка, овозможува искористување на многу поширок дел од спектарот на сончевата светлина со користење на материјали под еластично напрегање.
-Она што се обидуваме да го направиме е да дојдеме до досега невидени својства на материјалите со тоа што користиме еластично напрегање – вели Џу Ли, професор на МИТ и водечки автор на трудот во кој е опишан овој нов концепт.
„Инката“ во овој случај е метафора, се разбира. Во основа, тоа е веќе одамна познатиот тунел ефект, каде електричното поле е тоа што го создава тунелскиот ефект (ефектот на инка), а не гравитацијата како кај вистинската инка. Електроните и нивните спротивно наелектризирани двојници, празнините, се одвоени од своите матични атоми со помош на енергијата на фотоните од сончевата светлина, и се придвижени до центарот на структурата со помош на електрични сили. Но, интересно е дека додека се одвива процесот, материјалот буквално добива форма на инка (тунел). Всушност, тоа е растегнат слој од многу тенок материјал, притиснат на центарот со помош на микроскопска игла, со што добива заоблена конусна форма како инка.
Притисокот од иглата создава еластично напрегање што се зголемува кон врвот на иглата. Заради разликите во напрегањето, атомската структура се менува до степен кога различни делови се „нагодени“ на различни бранови должини, при што овозможува искористување не само на видливата светлина, туку и на голем дел од остатокот од спектарот, кој е невидлив. Всушност, поголемиот дел од енергијата во сончевата светлина се наоѓа во тој дел.
Материјалот кој се користи за оваа технологија е тенок слој на молибден дисулфид, кој е полупроводник од кој може да се направи слој со дебелина од само еден молекул. Најбитна карактеристика на овој полупроводник е што има еден вид пропусен опсег, заради што е погоден за изработка на соларни ќелии. Но, за разлика од останатите материјали кои се користат кај соларните ќелии, како силициумот, со ставање под притисок на овој материјал и добивањето на соларниот енергетски тунел (инка), доаѓа до промени на пропусниот опсег по површината, со што различни делови од него реагираат на различни бои на светлина.
-Испаѓа дека еластичното напрегање, а со тоа и промената што се предизвикува кај потенцијалната енергија на електроните, се менува во зависност од растојанието од центарот на конусот, слично како кај електроните во водородните атоми, со таа разлика што ово „вештачки атом“ е многу поголем и е дводимензионален – истакнува проф. Ли.
Истражувачите мислат дека овој концепт ќе доведе и до подобро збирање на полнежи. Имено, кај типичните соларни ќелии, откако ќе бидат генерирани од фотоните, слободните полнежи се движат низ материјалот хаотично. Но, кај соларната инка, заради својствата на материјалот, тие се насочени кон центарот на инката, што треба да води кон поефикасен проток на полнежи.