アレクサンダー - - エアランゲン - ニュルンベルク大学（FAU）の科学者の継続的なこれはフリードリヒである太陽電池からより多くの電力を生成し、いわゆる一重項分裂のさらなる研究共同研究プロジェクトの一部は、プロジェクトがエバンストンキャンパスアルゴンヌにノースウェスタン大学である - ノースウェスタン太陽エネルギー研究センター（ANSER）の協力の一重項分裂を行い大幅に太陽電池の効率を向上させることができます - 最新の研究のおかげでこれらの発見は、科学誌Chemistryに掲載されました。
、世界のエネルギー消費量は急速に成長しており、この上昇傾向は今後も続くだろう。需要を満たすためには、環境を保護しながら、太陽光、風力、水力、バイオマス、その他の再生可能エネルギー源は、ますます重要になってきている。しかし、 2017年のドイツの総発電量のうち、わずか約6％が太陽光発電システムに由来し、既存のシリコンベースの技術は急速に限界に達しています。
シリコンベースの太陽光発電技術は急速に限界に近づいています（写真はインターネットからのものです）
太陽電池を使って発電する
太陽電池は、非効率的な電気エネルギーの側面に太陽エネルギーを変換する。わずか20％〜25％の現在の効率を新しい方法が大幅に太陽電池の性能を向上させ、より多くの電気を生成することを必要とする。答えは物理的および化学的プロセスであってもよいです大幅に太陽電池の効率を向上させる発見は、。FAUとANSERセンターの科学者は、新興分野での彼らの計画（EFI）の共同研究プロジェクトの一部である有望な方法を、模索してきた。研究者が研究しましたいわゆる一重項核分裂（SF）機構、すなわち、1つの光子が2つの電子を励起する。
一重項分裂をよりよく理解する
約50年前の原理一重項分裂が発見されましたが、大幅に有機太陽電池の効率を向上させるためにその可能性は唯一、米国の科学者によって認識され、その後、研究者はより深く世界中で働いているので。唯一の10年前ANSERセンター教授のマイケルWasielewskiの背後にある基本的なプロセスや複雑なメカニズムの理解、FAUの研究者から - 。ディルク教授Guldi、有機化学、物理化学の教授のRik会長Tykwinskiの会長（Eerbota大学、カナダ）、理論的な固体物理学教授マイケルThoss（アルバート-Ludwigs-理学部フライブルク）とコンピューターケミストリーセンター（CCC）教授ティム・クラークは現在、一重項分裂（SF）のいくつかの重要な側面を明確にしようとしています。
プロセスの詳細な理解
場合太陽光からの光子が発生し、分子吸収、分子の電子エネルギーレベルは、光子の吸収によって増加する、有機分子は、従って、高エネルギー状態に遷移する。そして、この太陽電池を一時的に格納することができる使用従来の太陽電池の最良の解決法は、各光子が電気エネルギーのキャリアとして電子を生成するということですが、選択された化合物の二量体を使用すると、隣接する分子からの2つの電子をより高いエネルギーの状態一般的に、光子は励起された2つの電子を生成し、電流を発生させることができます。このプロセスは一重項核分裂（SF）と呼ばれ、理想的です。 FAUおよびANSERセンターの化学者および物理学者は、基礎となるメカニズムをより詳細に研究し、SFプロセスの幅広い理解を得ることができました。
一重項核分裂（SF）は、一重項励起状態を二つの三重項状態に変換するプロセスである。 3つの重要な発見
研究の第一歩として、科学者たちは、2つのペンテン単位から分子二量体を生成した。この炭化水素は、太陽電池における一重項分裂を使用する有望な選択肢と考えられている。それらは、液体を光に暴露し、分子内の光物理学的プロセスを研究するために様々な分光法を使用する。
これにより、分子内一重項分裂のメカニズムについて3つの洞察を得ることができました。まず、より高い電荷移動状態へのカップリングが効率的なSFに不可欠であることを実証しました。彼らは最近、単一状態核分裂モデル（doi：10.1038 / ncomms15171）を作成し、公開した.3番目および最後の1つは、SF効率が2つのペンテンサブユニットの結合強度に有意に関連することを示している。
研究者の所見は、SF材料設計を慎重に計画することの重要性を示しています。これは、発電にSFベースの太陽光発電システムを使用する際の重要なマイルストーンですが、実用化または近づけるためには、
