Güneş hücresinde ışığı yakalamak tek başına yetmiyor: Serbest kalan elektrik yüklerinin, birbirlerini etkisizleştirmeden toplanması gerekiyor. Oxford Üniversitesi öncülüğündeki araştırma, bizmut sülfürün bu yarışta alışılmadık bir avantaj sağlayabileceğini gösterdi. Sonuçlar 28 Ekim 2026’da Nature’da yayımlandı.
Birçok yarıiletkende güçlü ışık soğurma, elektronlarla geride bıraktıkları pozitif boşlukların daha hızlı yeniden birleşmesiyle birlikte geliyor. Bizmut sülfürde ise enerji bakımından birbirine çok yakın iki geçiş bulunuyor. Güçlü soğurmayı sağlayan geçişin hemen altındaki dolaylı geçişle ilişkili durumlar, yüklerin bir süre bekleyebileceği geçici bir rezervuar gibi davranabiliyor.
Ekip, ince filmleri çok kısa lazer darbeleriyle uyardı ve yüklerin davranışını farklı sıcaklıklarda ölçtü. Hesaplamalarla birlikte değerlendirilen deneyler, bu enerji düzeninin yeniden birleşmeyi yavaşlatabildiğini destekledi. Araştırmacıların modeline göre oda sıcaklığındaki ilgili birleşme hızı, karşılaştırılan güçlü soğurucu düzenlere göre yaklaşık yüzde 75 azalabiliyor.
Bu oran, güneş paneli veriminin yüzde 75 arttığı anlamına gelmiyor. Araştırma, çalışan ticari bir hücre ya da üretim maliyeti sonucu sunmuyor; belirli bir yük kaybı mekanizmasını inceliyor. Kusurlar, elektrik temasları ve yüklerin cihazdan çekilmesi gibi sorunların ayrıca çözülmesi gerekecek.
Yine de bulgu, daha fazla ışık yakalarken yükleri daha uzun süre koruyabilen malzemeleri aramak için yeni bir tasarım ilkesi sağlıyor.