新研究使太阳能电池光伏效应增加1000倍

如果三种不同的材料在晶格中周期性排列，铁电晶体的光伏效应可以增加 1,000 倍。马丁路德大学哈雷-维滕贝格 (MLU) 的研究人员在一项研究中揭示了这一点。他们通过创造钛酸钡、钛酸锶和钛酸钙的结晶层来实现这一目标，它们交替放置在顶部。新发现可以显着提高太阳能电池的效率，研究成果发表在《科学进展》杂志上。

电晶体不需要所谓的 pn 结来产生光伏效应，换句话说，不需要正掺杂层和负掺杂层。这使得生产太阳能电池板变得更加容易。

然而，纯钛酸钡不会吸收太多阳光，因此产生的光电流相对较低。最新研究表明，将不同材料的极薄层组合在一起可显着提高太阳能产量。研究小组发现，如果铁电层不仅与一个，而且与两个不同的顺电层交替，光伏效应会大大增强。研究人员将钛酸钡嵌入钛酸锶和钛酸钙之间。这是通过用高功率激光蒸发晶体并将它们重新沉积在载体基板上来实现的。这产生了一种由 500 层组成的材料，厚度约为 200 纳米。

在进行光电测量时，用激光照射新材料。结果甚至让研究小组感到惊讶：与类似厚度的纯钛酸钡相比，电流强度高达 1,000 倍——尽管作为主要光电元件的钛酸钡的比例减少了近三分之二. “晶格层之间的相互作用似乎导致了更高的介电常数——换句话说，由于光子的激发，电子能够更容易地流动。测量结果还表明，这种影响非常强大：在六个月的时间内几乎保持不变。

现在必须进行进一步的研究，以准确找出导致出色光电效应的原因。研究人员相信新概念所展示的潜力可用于太阳能电池板的实际应用。与纯铁电体相比，层状结构在所有温度范围内都显示出更高的产量。晶体也明显更耐用，不需要特殊包装。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com