第366章 突破极限(5 / 8)
是他找我们来是有什么重大消息要宣布吗?
还是说有什么重大项目要做攻关。”
“月球基地的光伏组件吧?我猜,毕竟月球超算,最重要的条件之一不就是能源么?
月球上,你在阴影区域,没有光照,你在光照下,就肯定有月尘和太阳风,你要怎么保证光伏组件的稳定性、质量和寿命就很重要了。”
只是他们都没有猜中。
林燃起身道:“各位,这次把大家找来,我们的时间很紧张,需要各位的配合,先从一些理论知识开始,我再慢慢讲我需要各位来帮我做什么。
大家都知道,现在我们看到的都是单结太阳能电池,一些多结太阳能电池,本质上也是把多个不同带隙的单结电池叠加在一起,让它们各自负责吸收不同能量范围的光子,从而减少热化损失和透射损失。
从物理机制上来看,它并没有从根本上改变单结的能量转换原理,只是从统计平均意义上突破了肖克利-奎伊瑟极限。
每一层的单结效率仍然受肖克利-奎伊瑟极限约束。
我知道,在座各位里,有人做出过类似成果,发表过论文,实际上你们是用物理结构来绕开了最难的问题。
我今天要讲的内容是,在单结内部直接消除掉肖克利-奎伊瑟的极限,通过非平衡量子多体输运优化来解决这一问题。”
林燃开始在身后的白板上写了起来:
“肖克利–奎瑟极限的数学本质是一个受光谱分布约束的变分优化问题,物理输入是量子吸收规则,最终求到的数学结果就是这个极限,也就是效率极值。
但我们现在需要来解耦这个问题,破坏掉极限,让极限不再继续存在。”
“你听懂了吗?”晚上回到宿舍后,蒋太良问道。
宿舍是两人一间,自由分配,大家关系好,蒋太良理所当然地和赵一冰一起。
林燃一共讲了三个问题。
第一个是在量子多体系统中,把光子的吸收过程建模为多体态跃迁的非线性概率优化,把这个强耦合电子–空穴系统并最大化多激子产率的非平衡量子动力学方程给解了出来。
第二个是一个时间依赖的量子玻尔兹曼方程的优化问题,解耦电子-声子散射的速率方程,最终使散射时间长于载流子收集时间。
第三个则是光谱重构,非线性光学过程的频率转换优化问题。
最后才进入到了非平衡量子多体运输优化问题。
结合上述问题的答案,林燃最终给出了一个材料上的精确值,按照精确值设计的结构,就能够绕开肖克利-奎伊瑟极限,实现更高的光电转化效率。
“没听懂。”赵一冰回答道。
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