強誘電性絶縁体におけるショックレー・クワイサー限界を超える電力変換効率

キャリア分離を促進しバンドギャップを超える光起電力を示す強誘電性吸収体は、高効率太陽電池を構築する上で魅力的な候補である。我々は、強誘電性絶縁体BaTiO₃を用いて、バルク光起電力効果（BPVE）を通した非平衡ホット電子の光生成と収集によって、1を超える量子効率を得る方法を示す。このBPVEデバイスの1 sun照射下での電力変換効率は、太陽光スペクトルの10分の1未満しか吸収しないにもかかわらず、このバンドギャップを持つ材料のショックレー・クワイサー限界を超える。我々は、単一のティップ電極コンタクトを持つデバイスと、AM1.5 Gの照射下で17 mA cm^–2の電流密度を可能にする24個のティップからなるアレイ（総平面面積1 × 1 µm²）を持つデバイスについて、データを提示している。つまり、このナノスケールのBPVEによって、高効率光起電力太陽エネルギー変換を実現する新しく興味深い手段が得られる。