Tysiąckrotny wzrost wydajności słonecznych ogniw ferroelektrycznych

Efekt fotowoltaiczny kryształów ferroelektrycznych może być spotęgowany tysiąckrotnie, jeśli trzy różne materiały wykorzystanie w konstrukcji paneli zostaną ułożone w określony, powtarzający się cyklicznie sposób w układzie sieci. Wykazały to badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle-Wittenberdze (MLU).

Poszukując alternatyw dla opartych na krzemie ogniw, naukowcy postanowili podjąć badania materiałów ferroelektrycznych, w tym konkretnym przypadku - tytanianu baru, mieszaniny tlenków baru i tytanu. Ferroelektryczna natura materiału powoduje powstawania naładowanych dodatnio i ujemnie domen. Ładunki powstają pod wpływem światła w sposób prostszy niż w wykorzystujących efekt fotoelektryczny ogniwach krzemowych.

Jednak czysty tytanian baru nie absorbuje zbyt wiele światła słonecznego i w konsekwencji generuje stosunkowo niskie wartości prądu. Badania niemieckie wykazały, że połączenie niezwykle cienkich warstw różnych materiałów w znaczący sposób zwiększa uzysk z energii słonecznej. Materiał ferroelektryczny występuje na przemian z materiałem paraelektrycznym. Grupa badawcza odkryła, że efekt fotowoltaiczny jest znacznie wzmocniony, jeśli warstwa ferroelektryczna występuje na przemian nie tylko z jedną, ale z dwoma różnymi warstwami paraelektrycznymi.

Źródło: www.thebrighterside.news, zdjęcie: stock.adobe.com

Mirosław Usidus