Углеродные нанотрубки помогут в создании солнечных батарей

В современных фотовольтаических батареях (класс солнечных батарей) под воздействием солнечного света возникают так называемые экситоны — квазичастицы, состоящие из отрицательно заряженного электрона и положительно заряженной дырки. Для того, чтобы возникал электрический ток, дырки и электроны должны разделиться. В обычных батареях это процесс разделения зарядов происходит в специальном слое, расположенном под слоем, где формируются сами экситоны.

В рамках новой работы ученые попробовали объединить формирование квазичастиц и разделение зарядов в одном и том же слое, поскольку во время «путешествия» между слоями значительная часть экситонов теряется, и эффективность батарей падает.

Ученые использовали пучки углеродных нанотрубок, хорошо зарекомендовавших себя при поглощении света с длиной волны 570 нанометров. Оказалось, что пучки трубок способствуют не только формированию экситонов, но и разделению зарядов. При этом ключевым условием эффективности такого устройства является наличие в пучке только одинаковых трубок. В настоящее время ученые работают над созданием работающего прототипа такой батареи. Они также установили, что изучаемые ими пучки не превращают в электричество ультрафиолет.