Багато роботи ведуться вченими досі, і в цій статті ми розглянемо п'ять незвичайних рішень, розробками яких займаються деякі з сучасних дослідників.
В американської національної лабораторії поновлюваних джерел енергії (NREL) побудована сонячна батарея на основі напівпровідникових кристалів, розміри яких не перевищують декількох нанометрів, це так звані квантові точки. Зразок вже є рекордсменом за показниками зовнішньої і внутрішньої квантової ефективності, які склали відповідно 114% і 130%.
Ці характеристики показують відношення кількості виконаних пар електронів-дірок до кількості падаючих на зразок фотонів (зовнішня квантова ефективність) і відношення кількості електронів генеруються до кількості поглинених фотонів (внутрішня квантова ефективність) для певної частоти.
Зовнішня квантова ефективність менше внутрішньої, оскільки не всі поглинені фотони беруть участь у генерації, а частина фотонів, що падають на панель, просто відбивається.
Зразок складається з наступних частин: скло у просвітлюючим покриттям, шар прозорого провідника, далі наноструктуровані шари оксиду цинку і квантових точок селеніду свинцю, потім этандитиол і гідразин, а в якості верхнього електрода тонкий шар золота.
Сумарний ККД такої комірки становить близько 4,5%, але цього досить для експериментально отриманої досить високої квантової ефективності даного поєднання матеріалів, і значить попереду оптимізація та вдосконалення.
Ще ні один сонячний елемент не показував зовнішню квантову ефективність вище 100%, в той час як унікальність даної розробки NREL і полягає в тому, що кожен фотон, що впав на батарею створює на виході більше однієї пари електрон-дірка.
Причиною успіху послужила множинна генерація екситонів (MEG), ― ефект, який вперше використаний для створення повноцінної сонячної батареї, здатної генерувати електрику. Інтенсивність ефекту пов'язана з параметрами матеріалу, з шириною забор