一種構(gòu)造特殊太陽能電池的新方法可以大大提高其效率。細(xì)胞不僅由薄層組成，而且還由專門排列的納米塊組成。在馬丁·路德大學(xué)哈雷·威登堡（Malle）領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組的一項(xiàng)新研究中已經(jīng)證明了這一點(diǎn)，該研究小組發(fā)表在了科學(xué)期刊《納米快報(bào)》（“具有三維結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料及其對(duì)光伏效應(yīng)的影響”）上。 

市售的太陽能電池主要由硅制成。MLU創(chuàng)新能力中心（ZIK）“SiLi-nano”的物理學(xué)家AkashBhatnagar博士說：“根據(jù)硅的特性，不能無限地提高硅的效率?！?/p>

因此，他的研究小組正在研究某些材料中發(fā)生的所謂的異常光伏效應(yīng)。異常的光伏效應(yīng)不需要pn結(jié)，否則將使電流在硅太陽能電池中流動(dòng)。電流的方向在原子水平上由相應(yīng)材料的不對(duì)稱晶體結(jié)構(gòu)確定。

這些材料通常是氧化物，具有一些關(guān)鍵的優(yōu)勢：它們更易于制造并且明顯更耐用。但是，它們通常不吸收太多的陽光并且具有很高的電阻。

研究的主要作者LutzMühlenbein解釋說：“為了利用這些材料及其效果，需要?jiǎng)?chuàng)新的細(xì)胞架構(gòu)來增強(qiáng)優(yōu)勢并彌補(bǔ)劣勢。”

在他們的新研究中，物理學(xué)家介紹了一種新穎的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，即所謂的納米復(fù)合材料。他們得到了來自BergakademieFreiberg，萊比錫的萊布尼茲表面改性研究所和印度Banaras印度大學(xué)的研究小組的支持。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員將一層厚度僅為幾納米的典型材料的單層層層疊在一起，并用垂直延伸的氧化鎳條將它們抵消。

Bhatnagar解釋說：“這些條帶充當(dāng)了將陽光轉(zhuǎn)化為電能時(shí)產(chǎn)生的電子的快速通道，這些電子將到達(dá)電子束中的電極。”

恰恰是電子必須穿過每個(gè)單獨(dú)的水平層而受到阻礙的傳輸。

新架構(gòu)實(shí)際上將電池的電能輸出提高了五倍。新方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是非常容易實(shí)現(xiàn)。

Mühlenbein說：“這種材料自行形成了所需的結(jié)構(gòu)。不需要極端的外部條件就可以使其進(jìn)入這種狀態(tài)?！?/p>

研究人員現(xiàn)在提供了初步可行性研究的想法，也可以應(yīng)用于除氧化鎳以外的材料?，F(xiàn)在，后續(xù)研究需要檢查是否以及如何以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)此類太陽能電池。