Zespół naukowców kierowany przez badaczy z Uniwersytetu Complutense w Madrycie (Universidad Complutense de Madrid) stworzył pierwsze na świecie ogniwo słoneczne wykorzystujące fosforek galu i tytan. Związek ten jest w stanie niemal podwoić wydajność krzemu, zapewniając maksymalną wydajność bliską 60% dla pojedynczego złącza pn.
„Nasza grupa bada te pierwiastki od ponad 15 lat” – powiedział PV Magazine Javier Olea Ariza, główny autor badania. „Pierwszy artykuł z tej serii opublikowaliśmy w 2009 roku, a w ostatnim artykule przeszliśmy do tworzenia pierwszych, prawdziwych urządzeń. Urządzenia w dalszym ciągu pracują słabo, a ich obecna wydajność jest bardzo niska. Chociaż potrzeba więcej pracy, teoretyczny potencjał tych elementów może osiągnąć wydajność około 60%.
Najpopularniejszym materiałem do produkcji ogniw słonecznych jest krzem. Pasmo wzbronione krzemu wynosi 1,1 eV (elektronowolt). Zgodnie z granicą Shockleya-Quissera daje to maksymalną teoretyczną granicę wydajności dla pojedynczego krzemowego złącza pn wynoszącą około 32%. Powyżej tej wartości nie ma prostego sposobu na uzyskanie większej wydajności panelu słonecznego. Konieczne jest nałożenie na siebie kilku przejść, aby pochłonąć różne zakresy światła lub na przykład skupić światło – zwiększyć w ten czy inny sposób jego intensywność.
Jeśli naukowcom uda się opracować pojedyncze złącza w oparciu o GaP:Ti, to przy pasmie wzbronionym wynoszącym 2,26 eV wydajność konwersji pojedynczego złącza wzrośnie do 60%. Jednak jak dotąd wykonano tylko niewielką część pracy, aby osiągnąć ten niesamowity wynik. Naukowcy jedynie odnotowali, że wczesne prototypowe ogniwo GaP:Ti o powierzchni 1 cm2 jest w stanie skutecznie absorbować fotony do konwersji fotoelektrycznej zarówno poniżej 550 nm, jak i w wąskim paśmie powyżej tej wartości. Podobno za to drugie odpowiada tytan. Naukowcy rozpoczną prace nad stworzeniem prototypu nowego elementu o większej wydajności, dzięki któremu będzie można myśleć o czymś więcej niż krzem.
