​Российские, немецкие и белорусские ученые обнаружили аномально высокую способность оксисульфида висмута превращать энергию солнечного света в электричество.

Чтобы свет превратился в электричество, фотоны должны столкнуться с материалом поверхности солнечных батарей и выбить из него электроны, которые затем направляются на электроды. В разных материалах этот процесс протекает с разной эффективностью, и ученые постоянно ищут новые, более совершенные.

"Действуя методом проб и ошибок, мы испытываем различные материалы", - говорит профессор Университета ИТМО Екатерина Скорб, которую цитирует пресс-служба Российского научного фонда, поддержавшего исследования.

Екатерина Скорб и ее соавторы работали с одним из самых перспективных таких материалов, наноструктурированным оксисульфидом висмута (Bi4O4S3). Его пленки недороги, нетоксичны и подходят для использования на массивных панелях. Физики показали, что ширина запрещенной зоны у оксисульфида висмута составляет всего лишь 1,38 эВ, что делает его эффективным фотокатализатором, способным эффективно преобразовывать в ток энергию фотонов видимого света (2−3 эВ).

В экспериментах с фотовосстановлением частиц [Fe(CN)6_]3 _− ученые продемонстрировали, что квантовая эффективность преобразования (число носителей заряда, которое создает один попавший на материал фотон) в пленке Bi4O4S3 достигает 2500 процентов. Авторы предполагают, что эта гигантская эффективность связана со снижением сопротивления пленки Bi4O4S3 при освещении.

Найденные свойства делают оксисульфид висмута многообещающим материалом для создания фотоэлементов нового поколения. "Сам эффект настолько интересный, что редакция журнала Advanced Materials поместила изображение из статьи на обложку номера, - добавила Екатерина Скорб. - По значимости оно, возможно, сопоставимо с перовскитными ячейками". Результаты представлены в журнале Advanced Materials.

Ранее ученые Института физики полупроводников имени Ржанова и компании "Экран ФЭП" создали вакуумные светодиоды, позволяющие повысить эффективность солнечных батарей на Земле и в космосе.

Похожие новости

  • 25/08/2016

    Новосибирские ученые помогут выявить опухоль за три минуты

    ​Утверждение сибирских физиков звучит фантастично. Человек сдает кровь, ее проверяют на специальной установке, которая через несколько минут выдает график. У здорового человека это набор пиков, напоминающих расческу.
    707
  • 29/06/2017

    Ученые знают, как напечатать будущее

    ​Технологии цифровой печати объектов, как двумерных (2D), так и трехмерных (3D), стремительно развиваются во всем мире. К сожалению, в России за время перестройки была разрушена база, которая позволила бы нашей стране занять достойное место в этой области.
    264
  • 25/04/2016

    Новосибирский физик разрабатывает датчики углекислого газа на основе свето- и фотодиодов

    ​Молодой ученый Института физики полупроводников СО РАН, магистрант​ НГУ Карапет Элоян занимается разработкой датчиков углекислого газа на основе свето- и фотодиодов с использованием антимонидов индия и алюминия.
    1329
  • 18/09/2017

    Ученые ИФП СО РАН создают суперсцепляющий материал

    Возможно, первый «человек-паук» на планете будет новосибирцем: фантазии голливудских сценаристов – будни ученых Академгородка. Сегодня в Институте физики полупроводников работают над материалом, который сделает возможным появление «людей-ящериц».
    178
  • 25/07/2016

    Новосибирские учёные разрабатывают лазеры в зелёном диапазоне

    ​Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН и лаборатории молекулярной фотоники НГУ занимаются одним из самых актуальных на сегодня направлений в области лазерных технологий — созданием зелёных светодиодов и лазерных диодов (за синие светодиоды в 2014 году ученые из Японии и США получили Нобелевскую премию).
    802
  • 11/07/2016

    Ученые СО РАН приоткрывают тайны разработок

    Как возникают идеи проектов? Кто готовит чертежи и детали, а затем проводит сборку и тестирование? И какие проблемы приходится решать до того, как нажать на кнопку «Пуск». Об этом рассказывают ученые новосибирского Академгородка.
    1039
  • 19/06/2017

    ИФП СО РАН подготовил свои новые разработки к 5-му форуму Технопром

    ​Институт физики полупроводников им А.В. Ржанова (ИФП) Сибирского Отделения РАН в преддверии 5 го Международного форума Технопром представил ряд новых разработок.  Об этом СО РАН сообщило 14 июня 2017 г.
    303
  • 05/05/2017

    В ИФП СО РАН конструируют новые материалы

    - Работы, которые выполняются в нашем институте, позволяют нам получать знания необходимые для развития новых технологий и совершенствования методик, востребованных в промышленности, - заявил на пресс-конференции в ТАСС директор Института физики полупроводников им.
    477
  • 30/08/2016

    В Новосибирске создали быструю флешку на основе мультиграфена

    Согласно результатам, полученным учеными из Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, флеш-память с использованием мультиграфена по быстродействию и времени хранения информации может превосходить аналоги, основанные на других материалах.
    1001
  • 22/05/2015

    Электрон похудел

    В новосибирском Академгородке получен уникальный материалСАМЫЙ обычный, известный из школьного курса физики электрон преподнес сюрприз: он вдруг потерял массу. Точнее, он движется так, словно ее нет.
    1014