由东京大学领导的国际研究团队发现了一种新材料,如果暴露在光线下,它会以纳米管的形式产生电流。据科学家称,如果它被深化和发展,这项技术可用于未来的高效太阳能设备。正在研究半导体纳米管的各种功能的科学家们发现,这种基于二硫化钨的材料 能够以良好的效率显示出体积 光伏效应(BPVE)。高于其他已知材料的这种现象。BPVE发生在整个材料结构中产生电流而不是依赖于材料之间的连接处。
“我们的研究对象像太阳能电池板一样发电,但用不同的方式,”东京大学的Yoshihiro Iwasa教授说。“我们首次证明纳米材料可以克服一个很快就会限制当前太阳能技术的障碍。“
二硫化钨仅在其被轧制成纳米管时才表现出光伏效应。发生质量光伏效应是因为纳米管不对称并且产生的电流具有优选的方向。具有类似“反向反转对称”结构的其他材料表现出BPVE,但Iwasa和他的团队发现,对于二硫化钨纳米管,转换效率远高于目前观察到的转换效率。 。
“我们的研究表明,与其他材料相比,BPVE有效性的数量级有所改善,”Iwasa说。该研究发表在Nature上。
从理论上讲,对于科学家来说,BPVE可以成为通往更高效太阳能电池的途径。然而,到目前为止观察到的产量太低而不能超出实验室。Iwasa还指出,将纳米管发展到合适的尺寸是一项重大挑战。
“尽管获得了巨大的收益,但我们的WS 2纳米管还不能与生成pn结材料的潜力相提并论,”他补充道。“这是因为相机是纳米级的,很难放大。但这是可能的,我希望化学家们愿意接受这一挑战。“