Композитная тонкая пленка, состоящая из двух разных неорганических оксидных материалов, значительно улучшает характеристики солнечных элементов, как недавно продемонстрировала совместная группа исследователей под руководством профессора Федерико Розеи из Национального института научных исследований (INRS). и Др. Riad Nechache из École de technologie superieure (ÉTS), оба в районе Монреаля (Канада).
Следуя оригинальной концепции устройства, г-н Джойпрокаш Чакрабарти, исследователи разработали этот новый композитный тонкопленочный материал, который сочетает в себе две различные кристаллические фазы, включающие атомарные элементы висмут, марганец и кислород. Комбинация фаз с двумя разными составами оптимизирует способность этого материала поглощать солнечное излучение и преобразовывать его в электричество. Результаты весьма многообещающи для развития будущих солнечных технологий, а также потенциально полезны в других оптоэлектронных устройствах. Результаты этого исследования обсуждаются в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics исследователями и ведущим автором г-ном Джойпрокашем Чакрабарти.
Ключевое открытие состоит в наблюдении, что композитная тонкая пленка толщиной всего 110 нанометров поглощает более широкую часть солнечного спектра по сравнению с длинами волн, поглощаемыми тонкими пленками, состоящими из двух отдельных материалов. Границы раздела между двумя разными фазами композитной пленки играют решающую роль в преобразовании большего количества солнечного света в электричество. Это удивительное новое явление в области солнечных элементов на основе неорганического оксида перовскита. Композитный материал обеспечивает КПД преобразования энергии до 4,2%, что является рекордным значением для данного класса материалов.