Многопрофильная команда исследователей готовит почву для совершенно нового типа фотоэлектрического элемента. В предложенной методике инфракрасное излучение преобразуется в электричество с помощью механизма, отличающегося от работы стандартной солнечной батареи.

Технология новой фотоэлектрической панели из перовскита основана на так называемых поляронных возбуждениях, в которых сочетается возбуждение электронов и вибрации кристаллической решетки. Результаты работы ученые исследовательских групп профессоров Кристиана Йоосса, Саймона Течерта (университет Геттингена) и Питера Блёхла (Технические университет Клаусталь-Целлерфельда) представили в Advanced Energy Materials.

«В современных солнечных батареях взаимодействие электронов и вибраций решетки способно привести к нежелательным потерям, вызывающим существенные проблемы. Поляронное возбуждение перовскитных панелей можно создать во фрактальной структуре при определенных температурах. Оно продержится достаточно долго для получения выраженного фотоэлектрического эффекта, — объяснил старший автор работы Дирк Райзер. – Для этого заряды должны находиться в упорядоченном основном состоянии, соответствующем определенной кристаллизации, обеспечивающей взаимодействие между поляронами».

Для создания нужного эффекта команда охладила перовскитный коллектор до почти –35°С. Если явление будет использоваться на практике, для получения упорядоченных состояний поляронов потребуются более высокие температуры. Сейчас ученые работают над оптимизацией материала для их достижения. Они также рассматривают возможность получения возбуждения за счет использования дополнительного света.

«Если одна из этих стратегий окажется успешной, будущие солнечные батареи можно будет создавать из оксидов перовскита», — сказал Течерт.