一種構造特殊太陽能電池的新方法可以大大提高其效率。細胞不僅由薄層組成，而且還由專門排列的納米塊組成。在馬丁·路德大學哈雷·威登堡（Malle）領導的國際研究小組的一項新研究中已經證明了這一點，該研究小組發表在了科學期刊《納米快報》（“具有三維結構的納米復合材料及其對光伏效應的影響”）上。 

市售的太陽能電池主要由硅制成。MLU創新能力中心（ZIK）“SiLi-nano”的物理學家AkashBhatnagar博士說：“根據硅的特性，不能無限地提高硅的效率。”

因此，他的研究小組正在研究某些材料中發生的所謂的異常光伏效應。異常的光伏效應不需要pn結，否則將使電流在硅太陽能電池中流動。電流的方向在原子水平上由相應材料的不對稱晶體結構確定。

這些材料通常是氧化物，具有一些關鍵的優勢：它們更易于制造并且明顯更耐用。但是，它們通常不吸收太多的陽光并且具有很高的電阻。

研究的主要作者LutzMühlenbein解釋說：“為了利用這些材料及其效果，需要創新的細胞架構來增強優勢并彌補劣勢。”

在他們的新研究中，物理學家介紹了一種新穎的細胞結構，即所謂的納米復合材料。他們得到了來自BergakademieFreiberg，萊比錫的萊布尼茲表面改性研究所和印度Banaras印度大學的研究小組的支持。

在他們的實驗中，研究人員將一層厚度僅為幾納米的典型材料的單層層層疊在一起，并用垂直延伸的氧化鎳條將它們抵消。

Bhatnagar解釋說：“這些條帶充當了將陽光轉化為電能時產生的電子的快速通道，這些電子將到達電子束中的電極。”

恰恰是電子必須穿過每個單獨的水平層而受到阻礙的傳輸。

新架構實際上將電池的電能輸出提高了五倍。新方法的另一個優點是非常容易實現。

Mühlenbein說：“這種材料自行形成了所需的結構。不需要極端的外部條件就可以使其進入這種狀態。”

研究人員現在提供了初步可行性研究的想法，也可以應用于除氧化鎳以外的材料。現在，后續研究需要檢查是否以及如何以工業規模生產此類太陽能電池。