Новые солнечные элементы на кристаллах в 1000 раз эффективнее кремниевых

Немецкие исследователи из Галле-Виттенбергского университета Мартина Лютера представили новый тип солнечных элементов на основе слоев нанокристаллов.

Отмечается, что новый метод предусматривает укладку сверхтонких слоев различных кристаллов в четкой последовательности, создавая таким образом поглотитель солнечной энергии, который значительно превосходит традиционные материалы. Немецкие исследователи использовали титанат бария (BaTiO₃), не очень эффективный сам по себе, но известный способностью генерировать электричество из солнечного света.

Ученые выяснили, что размещая тонкие слои титаната бария между слоями титаната стронция и титаната кальция, они получают структуру с большей электропроводностью, чем если использовать только один BaTiO₃. Слоистые структуры генерировали в тысячу раз больше электричества, чем то же количество титаната бария. Исследователям удалось точно настроить этот эффект, регулируя толщину каждого слоя. Таким образом они получили контроль над производительностью системы.

«Важно, что сегнетоэлектрический материал чередуется с параэлектрическим. Хотя параэлектрические материалы по своей природе не разделяют электрические заряды, в особых условиях, например, при низких температурах или при небольших изменениях в их структуре, они могут вести себя как сегнетоэлектрики», — объясняет руководитель исследования, доктор Акаш Бхатнагар.

Составление вместе материалов из титаната стронция, бария и кальция изменяет их свойства по поглощению света и проведению электрических зарядов. Слоистая структура улучшает поглощение солнечной энергии и облегчает генерацию свободно движущихся электрических зарядов.

«Взаимодействие между слоями решетки, по-видимому, приводит к гораздо более высокой диэлектрической