Исследователи из Университета Аалто (Финляндия) заявили о создании фотоэлектрических пластин с квантовой эффективностью 132% на основе наноструктурированного кремния. Их разработка, кажущаяся невозможной, в перспективе может стать основой для создания нового поколения солнечных батарей с рекордным КПД.

В теории создание фотоэлектрического устройства, имеющего квантовую эффективность в 100%, подразумевает, что на каждый падающий на его поверхность фотон света генерируется один электрон. Разработка же финских исследователей предусматривает появление дополнительных электронов, а общая эффективность подобного преобразователя на основе чёрного кремния и конусных наноструктур, поглощающих УФ-излучение, составила 132%.

Казалось бы, подобный процесс невозможен, поскольку энергия не может браться из ниоткуда. Но речь, по словам учёных, и не идёт о «бонусных» 0,32 электрона - зато 32-процентная вероятность «выбить» два электрона из пластины при попадании на неё одного фотона, обладающего высокой энергией, вполне объяснима с точки зрения науки и не противоречит законам физики.

По заключению исследователей чёрный кремний поглощает значительно больше фотонов, чем другие материалы, а использование массива из конических наноструктур позволило существенно повысить эффективность пластин. Учёные провели немало исследований с модифицированным чёрным кремнием - фотоэлектрические сенсоры нового поколения, по их словам, уже поступили в производство и вскоре будут доступны для коммерческого использования.