⚡ Оксфорд нашёл способ повысить КПД солнечных панелей

Исследователи из Оксфордского университета совместно с китайскими коллегами преодолели ключевое ограничение солнечной энергетики. Проблема в том, что чем лучше материал поглощает свет, тем быстрее электроны возвращаются обратно к дыркам — и энергия теряется вместо того, чтобы стать электричеством. Учёные испытали сульфид висмута (Bi₂S₃) и обнаружили у него уникальное свойство: мощное светопоглощение при медленной рекомбинации зарядов.

Эксперимент выглядел так: плёнки толщиной 150 нм отжигали при 250 °C, затем облучали лазерными импульсами длительностью 35 фемтосекунд и отслеживали движение носителей заряда терагерцовой спектроскопией при температурах от 4 до 295 К. Результат оказался контринтуитивным — при охлаждении рекомбинация замедлялась, хотя у большинства полупроводников всё наоборот.

Секрет кроется в энергетической структуре материала. Разница между состояниями электронов и дырок составляет всего 40 мэВ, но этого достаточно, чтобы при комнатной температуре заряды жили дольше. Расчёты показали: скорость рекомбинации на 75% ниже, чем у стандартных полупроводников.

Теперь у учёных есть набор признаков для поиска похожих материалов в базах данных. Это не готовое решение для массового производства, но чёткое направление к солнечным панелям нового поколения.

📌 Новости в Telegram | Нейросети на chatru.net