Фотоелемент і акумулятор в одному пристрої. Воно може стати майбутнім сонячних електростанцій

Китайські дослідники придумали пристрій, здатний «ловити» сонячне світло, перетворювати його з електроенергію і зберігати у своїй структурі.

Досі сонячним електростанціям були потрібні величезні масиви аккмуляторів, але необхідність в акумуляторах може відпасти

Фотоелектричні пристрої, які перетворюють енергію світла на електрику, складають основу технологій альтернативної енергетики. Але їх часто доводиться підключати до батарей, які накопичують вироблену енергію, оскільки потік сонячного світла нестабільний протягом дня. У новій роботі дослідники створили пристрій, який здатний одночасно перетворювати сонячне світло в електрику і накопичувати отриману енергію.

«Вибиті» квантами світла електрони пристрій може утримувати щонайменше протягом тижня, після чого вони починають «витікати» в навколишнє середовище. За словами вчених, їх новий пристрій може знайти застосування у виробництві енергії, фотоприймальниках або комп'ютерної пам'яті на основі квантів світла.

В основі пристрою, створеного фізиками з Сучжоуського університету науки і техніки, Китай, лежить гетероперехід ван-дер-Ваальса, в якому два матеріали знаходяться в контакті завдяки відносно слабким взаємодіям ван-дер-Ваальса.

Автори поклали в основу свого пристрою диселенід вольфрама - напівпровідниковий матеріал - і оксид титану стронцію (STO) - прозорий провідник. На поверхні STO фізики створили почесний «електронний газ» (стан, в якому електрони рухаються вільно і незалежно), обробляючи поверхню матеріалу спеціальними методами. Створення електронного газу і було інноваційним підходом, який і дозволив наділити пристрій новими властивостями.

Такий пристрій з гетеропереходом також може виступати в якості оптичної пам'яті. Інформацію можна вводити в нього за допомогою світлового імпульсу і зберігати до тих пір, поки не потрібно вважати її у вигляді імпульсу електричного струму.

Стаття опублікована в журналі Physical Review Letters.