Ученые уже давно пытаются подобрать или создать полупроводниковый материал, позволяющий преобразовывать в электрический ток весь широкий спектр солнечного излучения.
Излучение с энергией, которая меньше "ширины запрещенной зоны" - одного из ключевых параметров полупроводника, не поглощается вообще, а если ширина оказывается больше, то энергия поглощается не полностью, выделяя избыток в виде тепла. Более высокой эффективности солнечных батарей удается достичь, используя многослойные структуры из различных полупроводниковых материалов. Теоретический предел эффективности подобных структур составляет 70%, однако максимум, которого удалось достичь к настоящему времени, не превышает 30 %. Проблема заключается в том, что различные полупроводники, используемые при создании многослойных структур, из-за несовместимости друг с другом разрушают оптические свойства всей системы.
В ходе совместного исследования, проведенного сотрудниками национальной лаборатории Лоуренс-Беркли, Корнуэльского университета и университета Рицумейкан под руководством Владека Валукиевича, было установлено, что ширина "запрещенной зоны" нитрида индия составляет не 2,0 эВ (это значение считалось общепринятым ранее), а только лишь 0,7 эВ. Аналогичные расчеты были сделаны для широкого спектра сплавов на основе индия, галлия и азота. И выяснилось, что ширина запрещенной зоны этих сплавов также варьируется от 0,7 до 6,2 эВ. Таким образом, все они могут быть использованы для конверсии солнечного излучения во всем диапазоне от близкого инфракрасного излучения до ультрафиолета, сообщает "MIGnews.com".
