Met behulp van computersimulaties zijn onderzoekers van de TU Wenen een veelbelovend nieuw basismateriaal voor zonnecellen op het spoor. Het blijkt dat gelaagde dunnefilmstructuren van overgangsmetaaloxides niet de typische eigenschappen bezitten die in gewone halfgeleiders het rendement drukken. Daarom zouden er zeer efficiëntie zonnecellen van gemaakt moeten kunnen worden.
De bewuste oxides, van nature isolatoren, baarden enkele jaren geleden opzien toen bleek dat ze metallisch gingen geleiden wanneer ze om en om als nanolaag op elkaar worden gestapeld. Sindsdien worden de elektrische, optische en magnetische eigenschappen van verschillende oxidecombinaties overal ter wereld bestudeerd.
De groep van Elias Assmann van de TU Wenen nam een laagstructuur van lanthaanvanadaat en strontiumtitanaat onder de loep. Simulaties wijzen uit dat dit nanolaminaat een directe bandovergang heeft (waardoor licht sterker wordt geabsorbeerd), die bovendien niet een vaste waarde over het gehele materiaal heeft, maar desgewenst in een gradiënt kan lopen (zodat het volledige zonnespectrum kan worden benut). Polarisatie tussen de oxidelagen voorkomt ook nog eens dat elektronen en gaten recombineren, terwijl de ladingsdragers dankzij de metallische geleiding vlot en efficiënt kunnen worden geëxtraheerd.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
