Новый полупроводник может привести к улучшенным солнечным батареям, отлавливающим более широкий диапазон энергии солнечного света – и качающим больше электричества.Тогда как солнечный свет ударяет солнечную батарею полупроводника, энергию от ударов фотонов свободные электроны в полупроводнике, разрешая потоку течь.
Но только у определенных полос длин волны имеется легко верная сумма энергии добиться цели. Существующие кремниевые солнечные батареи, имеющие всего одну такую ширину запрещенной территории, оборачиваются 15% световой энергии в электричество.
Объединение материалов с различными ширинами запрещенной территории имеется одним способом повысить их эффективность. Иерархическое представление до трех материалов может повысить эффективность приблизительно к 30%, но это не легко и дорого, чтобы сделать, ограничивая получающиеся солнечные батареи высокотехнологичными заявлениями, такими как спутники. Исследователи теоретизировали, что единственный полупроводник с многократными ширинами запрещенной территории был бы более действенным, но до сих пор они не были в состоянии произвести того.
Сейчас пару спроектировала сплав цинка, марганца и теллура, с легким кислородом, имеющим две ширины запрещенной территории. Одна протяженность волны света отправляет электроны в возбужденное состояние; вторая протяженность волны удары, оставляющие электроны во второе, более высокое энергетическое возбужденное состояние. В качестве приза все же третья протяженность волны может разбить электроны от первого возбужденного состояния до второго, вероятно преобразовав еще больше световой энергии в электричество. В газете, которая будет издана в Physical Review Letters, Кине Мэне Ю Лоуренса Беркли, коллеги и Национальная Лаборатория вычисляют, что в солнечной батарее, материал был бы на 45% действен.
И настройка содержания кислорода имела возможность повысить эффективность выше 50%, они предлагают.Понятие «имеется очень интригующим», говорит Пол Шарпс, менеджер по формированию в Эмкоре Фотоволтэйксе, производителе солнечной батареи в Альбукерке, Нью-Мексико. Но он предостерегает, «существуют многие, много проблем, которые будут решены, перед тем как этот материал вероятно будет когда-либо рассмотреть для применения в качестве солнечной батареи».
К примеру, он говорит, нагрузки испытывают затруднения при перемещении через полупроводники, сделанные из сплавов, которые имели возможность сделать их не легко для извлечения энергии из нового материала. Но, авторы сделали важный шаг способом перемещения от теории до фактического материала, говорит Антонио Марти из Политехнического университета Мадрида.