Японские ученые обнаружили фотоэффект в материалах, в которых его никогда не было

Японские специалисты открыли фотоэффект в материалах, которые до этого даже не подразумевались в роли основы для солнечных панелей.

Как показали проведенные опыты, если определенные элементы соединить особым образом, то на местах их соприкосновения, падающие лучи света окажутся способны возбуждать электроны, и, таким образом, начинает протекать электрический ток.

Это уникальное открытие дало возможность взглянуть на индустрию производства и развития солнечных панелей совершенно под другим углом.

Обнаружение фотоэффекта в новых материалах

Группа японских инженеров занималась исследованием так называемых двумерных материалов, ярким представителем которых является всем известный графен. Но в этот раз ученые подвергли пристальному изучению черный фосфор (BP), а также селенид вольфрама (WSe2).

Так вот по отдельности эти материалы не обладают фотогальваническими свойствами, но, как оказалось, если один материал наложить определенным образом на другой, то под лучами солнца в смешанном материале начинает протекать электричество.

Кроме этого, ученые установили, что созданный таким образом «сэндвич» начинает проявлять поляризацию, чего также нет у обоих рассматриваемых материалов по отдельности.

Лазерный луч заставляет течь электрический ток в материалах, ранее не демонстрировавших фотоэффекты. Источник изображения: The University of Tokyo

Удивительным оказался тот факт, что результирующий эффект от фотоэлектрического эффекта (который зачастую обнаруживают в солнечных материалах) в потенциале превосходит его.

Так вот при дальнейшей работе в этом направлении открываются перспективы создания солнечных панелей абсолютно нового типа с еще более высоким КПД.

Работа над 2D материалами - это целенаправленное решение японских ученых. Так в ходе многочисленных экспериментов ученые выяснили, что фотоэффект при наложении черного фосфора на селенид образуется исключительно в том варианте, когда линии зеркальной симметрии кристаллических структур каждого из материалов совпадают особым образом.

Два 2D-материала в связке ведут себя не так, как каждый из них по отдельности. Источник изображения: The University of Tokyo

Ученые продолжают экспериментировать с одномерными материалами, и наиболее сложной задачей будет отыскание такого сочетания 2D материалов с существенно повышенной эффективностью выработки электрического тока. А также изучение влияния коррекции ориентации слоев.

Так что пройдет еще много времени, прежде чем мы с вами увидим в продаже солнечные панели нового поколения.

Понравился материал? Тогда ставим палец вверх и подписываемся на канал. Спасибо за ваше внимание!