Столь высокий коэффициент полезного действия (КПД) материала обусловлен наличием у него особых «промежуточных зон проводимости»

Физики из Лихайского университета в Пенсильвании (США) разработали новый материал, который может значительно повысить эффективность солнечных панелей. Прототип солнечной панели, в котором данный материал используется в качестве активного слоя, показал среднюю эффективность фотоэлектрического поглощения на уровне 80%, высокую скорость генерации фотовозбужденных носителей заряда и внешний квантовый выход (EQE) до рекордных 190% .

Столь высокий коэффициент полезного действия (КПД) материала обусловлен наличием у него особых «промежуточных зон проводимости». Эти специфические энергетические уровни внутри электронной структуры материала идеально подходят для преобразования солнечной энергии.

Уровни энергии промежуточных зон располагаются внутри оптимальных зон запрещенных энергий (диапазонов энергий, в которых материал эффективно поглощает солнечный свет и генерирует носители заряда) — около 0,78 и 1,26 электрон-вольт.

Для создания нового материала исследователи использовали «щели Ван-дер-Ваальса» — атомарно-малые промежутки между слоями двумерных материалов. Эти промежутки способны вмещать молекулы или ионы, и материаловеды часто используют их для внедрения («интеркалирования») других элементов с целью изменения свойств материала.