众所周知，流行的硅太阳能电池板在将光转化为电能的效率方面存在局限性。 这是因为每个光子只能击出一个电子，尽管光粒子的能量足以击出两个电子。 在一项新的研究中，麻省理工学院的科学家表明，这一基本限制是可以克服的，为硅太阳能电池的效率显着提高铺平了道路。
大约 50 年前，一个光子击出两个电子的能力在理论上就被证明是合理的。 但第一个成功的实验仅在六年前才得以重现。 然后，使用由有机材料制成的太阳能电池作为实验。 转向更高效、更丰富的硅是很诱人的，科学家们现在通过大量的工作才成功实现这一目标。
最后期间 成功制造出硅太阳能电池，其理论效率极限从29,1%提高到35%，而且这还不是极限。 不幸的是，为此，太阳能电池必须由三种不同材料制成，因此在这种情况下不可能使用单片硅。 组装后，太阳能电池是由有机材料制成的三明治。 以表面薄膜的形式，最薄的（几个原子）氮氧化铪薄膜，实际上是硅晶片。
并四苯层吸收高能光子并将其能量转换成该层中的两个杂散激发。 这些就是所谓的准粒子 。 该分离过程称为单线态激子裂变。 粗略地近似，激子的行为类似于电子，并且这些激发可用于产生电流。 问题是如何将这些激发转移到硅及其以外？
一层薄薄的氮氧化铪成为表面并四苯薄膜和硅之间的一种桥梁。 该层中的过程和硅上的表面效应将激子转换为电子，然后一切照常进行。 实验表明，这提高了太阳能电池在蓝色和绿色光谱中的效率。 科学家表示，这并不是提高硅太阳能电池效率的极限。 但即使是所提出的技术也需要数年时间才能商业化。
来源： 3dnews.ru