Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны задались вопросом, что произойдет, если подвергнуть теллуритовое стекло сверхкоротким импульсам фемтосекундного лазера. Как оказалось, такое воздействие приводит к формированию наноразмерных кристаллов теллурия и оксида теллурия. Эти полупроводящие материалы оказывались вытравлены в стекле в точности там, где на него падал лазерный луч. Тогда ученые и поняли, что эту технологию можно использовать для получения солнечной энергии.
«Поскольку теллурий полупроводник, на основании нашего открытия мы подумали, реально ли нанести на поверхность теллуритового стекла долговечные узоры, которые без перебоев вызывали бы электрический заряд под действием света. Да, это было возможно, — рассказал Ив Беллуар, руководитель проекта.
Вдобавок, оказалось, что для этого процесса не нужны никакие дополнительные материалы. Все, что нужно, чтобы получить активный фотопроводящий материал — теллуритовое стекло и лазер сверхкоротких импульсов.
Испытания метода показали, что после бомбардировки импульсами фемтосекундного лазера поверхность стекла диаметром 1 см приобрела способность генерировать электрический ток под действием ультрафиолетового и видимого излучения. Процесс сохранял стабильность на протяжении нескольких месяцев.
«Это просто фантастика, мы локально превратили стекло в полупроводник при помощи света, — сказал Ив Беллуар. — Мы фактически превратили материалы в нечто новое, возможно, приблизившись к исполнению заветного желания алхимиков».
Пока умные окна, способные вырабатывать электричество и менять прозрачность, существуют только в виде лабораторных прототипов, но в будущем они могут заменить обычные стекла зданий и автомобилей. Команда ученых из Китая создала гибрид электрохимического окна из оксида никеля-кобальта и тонкой пленки керстерита, богатого цинком сульфидного минерала. Получившийся прототип показал превосходные электрохимические и электрохромные результаты.
