当铁电晶体以三种不同材料周期性排列在晶格中时，可以将光伏效应提高高达 1000 倍。马丁·路德大学哈雷-维滕贝格 (MLU) 的这一发现可以显着提高太阳能电池的效率。
这个发现从何而来？
研究人员目前正在探索使用硅基太阳能电池的替代材料，因为这些材料的效率有限。这些材料之一是 钛酸钡，一种钡和钛的混合氧化物，具有铁电特性。 “这意味着它在空间上具有分离的正电荷和负电荷，”博士解释道。 阿卡什·巴特纳加尔，MLU SiLi-nano 创新能力中心的物理学家。 “这创造了一种可以利用光发电的不对称结构。与硅不同，铁电晶体不需要一种 交界处 以产生光伏效应。这将使太阳能电池板的生产变得更加容易。”
新闻的核心都在这里吗？您甚至可能想用“钛酸钡是太阳能电池未来最有趣的选择”来总结整篇文章。但还有更多。纯钛酸钡不吸收太多阳光，因此产生相对较低的光电流。这就是马丁·路德刚刚发表在《科学进展》杂志上的研究发挥作用的地方（我把它链接到你这里）：表明不同材料的极薄层的组合显着提高了太阳能的产量。 研究人员创造了交替的结晶层 钛酸钡、钛酸锶和钛酸钙。
为了获得最佳结果，有必要将铁电材料与顺电材料结合起来。 顺电材料，即使它通常没有单独的电荷，在某些情况下也可以变成铁电材料，例如在非常低的温度下或在其化学成分发生微小变化时。
阿卡什·巴特纳加尔
太阳能电池板的功率提高 1000 倍？
这种新材料在激光照射下进行光电测量，结果令人惊讶：尽管作为主要光电成分的钛酸钡的百分比为减少了近三分之二。
由此获得的这种“晶格”的层彼此相互作用，从而大大增加电子的传导能力，即它们轻松移动的能力。这种效果的实现得益于光子的激发。测量结果还表明，这种效果随着时间的推移非常稳定，在六个月内保持了一致性。
现在？
需要更多的研究来准确了解是什么导致了层状结构中观察到的独特光电效应。然而，巴特纳加尔博士坚信，这一新概念所展示的潜力可用于彻底改变即将推出的太阳能电池板：与纯铁电体相比，这种分层结构在所有温度范围内都表现出卓越的性能。此外，所使用的晶体更加耐用，并且不需要特殊包装。
如果得到证实，基于这种新系统的新型太阳能电池将太阳能转化为电能的非凡能力将是世界上的一场真正的革命 PV和一般可再生能源。让我们跨越所有可以跨越的事物！
