Кристаллический кремний сегодня является наиболее широко используемым материалом солнечных батарей, однако он поглощает свет лишь в видимом диапазоне и поэтому теряет примерно половину солнечного спектра.

Китайские ученые из Научно-технического университета в Хэфэе разработали наноструктурированную систему, которая состоит из трёх типов полупроводящих кристаллов и преобразует в электричество все солнечные фотоны в диапазоне от ультрафиолета до близкого инфракрасного спектра.

Структурно эта система состоит из наностержней сульфида цинка в оболочке из сульфида кадмия. Первый компонент поглощает ультрафиолет, а второй — видимое излучение. Для захвата ИК-фотонов ученые выбрали нанокристаллы сульфида меди с медными вакансиями, в которых поглощение осуществляется посредством поверхностного плазмонного резонанса.

Функциональность созданной ими системы китайские учёные успешно протестировали в фотоэлектрохимическом устройстве для гидролиза. На всём протяжении спектра они зарегистрировали чётко выраженный фотоэлектрический отклик.

Одним из главных результатов этой работы стала оптимальная настройка гетеропереходов, соединяющих разные полупроводящие структуры, позволившая согласовать расположение их запрещённых зон и обеспечить эффективное разделение электронов и дырок в троичной гибридной наносистеме.

Об этом открытии рассказывает статья, опубликованная в журнале Angewandte Chemie.