Солнечные элементы из редкого минерала перовскита - титаната кальция - имеют все шансы придти на смену кремниевым. Последнее открытие показывает, что перовскит обладает уникальным качеством - воссоздавать собственные фотоны и использовать их повторно, что увеличивает производство энергии.
Первоскит был открыт в конце XIX века, но только 150 лет спустя был обнаружен его потенциал в солнечной энергетике. Элементы на его основе характеризуются высоким сроком жизни и эмиссией. Недавно ученые задались вопросом, не использует ли этот минерал фотоны «повторно»?
Команда Кэмбриджского университета в партнерстве с университетом Оксфорда и институтом AMOLF Амстердама использовала лазер для измерения активности фотонов в наночастицах перовскита толщиной 500 нанометров. Как и ожидалось, ученые заметили высокоэнергетическую эмиссию света, близкую к пучку лазера.
Но удивительнее было другое — еще одна эмиссия света в близком к инфракрасному спектре. Ей сопутствовала еще одна эмиссия, состоящая из фотонов менее высокого энергетического уровня.
Две этих дополнительных эмиссии дали ученым достаточно материала для вывода — перовскит использует фотоны «повторно», сочетая их с входящими фотонами. В результате, как объясняет соавтор исследования Лиус Мигель Пасос Отон, множественные заряды концентрируются в небольшой области. Этого свойства попросту нет у кремния и других материалов.
Открытие позволяет повысить эффективность солнечных элементов и использовать их на производстве.