如果在晶格中定期排列三种不同的材料，则铁电晶体的光伏作用可以增加1000倍。亚博网站下载马丁·路德大学Halle-Wittenberg（MLU）的研究人员的一项研究已经揭示了这一点。
他们通过创建钛酸钡，钛酸锶和钛钙的结晶层来实现这一目标，它们交替地放在彼此的顶部。他们的发现可能会显着提高太阳能电池的效率，并发表在杂志上亚博老虎机网登录科学进步。
电晶体不需要所谓的PN连接来产生光伏效应，换句话说，没有积极和负掺杂的层。这使得生产太阳能电池板变得容易得多。
然而，纯钛酸盐不会吸收太多的阳光，因此产生相对较低的光电流。最新的研究表明，将极其薄的不同材料的层相结合可显着增加太阳能产量。亚博网站下载“这里重要的是，铁电材料与副材料交替出现。尽管后者没有分离的电荷，但在某些条件下，它可以在某些条件下变成铁电，例如在低温下或其化学结构稍微修饰时，”Bhatnagar解释。
Bhatnagar的研究小组发现，如果铁电层不仅与一个，而且与两个不同的副层交替，则光伏效应会大大增强。MLU的博士生，研究的第一作者Yeseul Yun解释说：“我们将钛钛酸钡和钛酸钙之间的钛植物嵌入。这是通过用高功率激光器蒸发晶体来实现的，并将它们重新沉积在载体底物上。这产生了由500层制成的材料，该材料约为200纳米计厚。”
进行光电测量时，用激光光照射新材料。结果甚至使研究小组感到惊讶：与类似厚度的纯钛酸钡相比，电流的流量高达1000倍 - 尽管事实是，钛酸钡的比例是主要光电部件的比例，将几乎三分之二降低了。“晶格层之间的相互作用似乎导致了更高的介电常数 - 换句话说，由于光光子的激发，电子能够更容易流动，”Akash Bhatnagar解释说。测量结果还表明，这种效果非常强大：在六个月内，它几乎保持恒定。
现在必须进行进一步的研究，以确切找出导致出色光电效果的原因。Bhatnagar有信心新概念所证明的潜力可用于太阳能电池板中的实际应用。“该层结构在所有温度范围内显示出比纯铁电的产量更高。晶体也明显更耐用，不需要特殊的包装。”
这项研究得到了联邦教育与研究部（BMBF），德意志福申格林斯夏夫特（Deutsche Forschungsgemeinschaft）（德国研究基金会，DFG）和欧洲地区发展基金（ERDF）的资助。
资源：https://www.uni-halle.de/