Вчені зі США розробили матеріал, здатний значним чином підвищити ефективність сонячних панелей. Його особливість у використанні як активного шару фотоелемента квантового матеріалу з коефіцієнтом поглинання 80% і зовнішньою квантовою ефективністю до 190%. Це перевершує теоретичний ліміт для традиційних кремнієвих елементів.
Видатна ефективність матеріалу, запропонованого фахівцями з Лехайського університету, зводиться до унікальної властивості “станів проміжної смуги”, особливих рівнів енергії всередині електронної структури матеріалу, ідеальної для перетворення світла в енергію. У новому матеріалі проміжні стани дають змогу вловлювати енергію світла, яку не поглинають традиційні сонячні елементи через віддзеркалення і нагрівання.
Між шарами двомірних матеріалів із селеніду германію і сульфіду олова вчені помістили “ван-дер-ваальсові щілини”, які заповнили атомами нульовалентної міді для надання фотоелементу більшої ефективності.
Після ретельного комп’ютерного моделювання було створено прототип. У випробуваннях він проявив високу швидкість відгуку і підвищену ефективність, і зарекомендував себе як багатообіцяючий матеріал для передових сонячних панелей з високим рівнем перетворення сонячної енергії в електричну, пише IE.
Коефіцієнт поглинання склав 80%, зовнішня квантова ефективність – 190%. Цей параметр перевершує максимальну теоретичну ефективність, встановлену межею Шоклі – Квіссера для традиційних фотоелементів на основі кремнію.
Щоправда, впровадження цього матеріалу в уже наявні процеси виробництва фотоелементів потребують додаткових досліджень і ресурсів.