Междисциплинарная команда немецких учёных представила в журнале Advanced Energy Materials результаты работы, закладывающей основы абсолютно нового типа солнечных батарей. Изготовленные из широкодоступных перовскитных материалов эти устройства используют новые фундаментальные механизмы транспорта индуцированных светом зарядов и преобразования солнечной энергии в электричество.

«В традиционных солнечных элементах взаимодействие между электронами и колебаниями кристаллической решетки ведёт к нежелательным потерям, тогда как возбуждения поляронов в перовскитном солнечном элементе может создаваться фрактальный структурой при определенной рабочей температуре и длится достаточно долго для возникновения выраженного фотоэлектрического эффекта, — объясняет главный автор статьи, Дирк Райсер (Dirk Raiser) из Института биофизической химии им. Макса Планка в Геттингене. — Для этого требуется, чтобы заряды находились в упорядоченном базовом состоянии, своего рода аналоге кристаллизации, обеспечивающем сильное кооперативное взаимодействие между поляронами».

В описываемых экспериментах для получения нужного эффекта перовскитные элементы охлаждали примерно до —35°C. Теперь эксперты в области материаловедения из Геттингена пытаются модифицировать материал, чтобы добиться более высокой рабочей температуры, что сделало бы такие солнечные батареи пригодными для применения на практике. Другим перспективным способом временного достижения этого кооперативного состояния может быть использование дополнительного света для возбуждения поляронов.