Forskare från The Australian National University (ANU) har, för första gången, demonstrerade den maximala potentialen hos ultratunna 2D-material för att generera elektricitet med solljus.

2D-material kan en dag revolutionera teknik som solceller, mobiltelefoner och avkänningsenheter.

Medan forskare har undersökt dessa material under en tid, deras potential för tillämpningar som solceller och ljusdetektorer har varit svåra att kvantifiera.

Forskargruppen, ledd av Dr Hieu Nguyen, använde ett innovativt tillvägagångssätt för att visa den maximala spänningen som kan uppnås genom ljusabsorption för de enkla atom-tunna materialen.

"Dessa monolager är hundratusentals gånger tunnare än ett människohår. Om de var belagda på dina bilfönster, mobiltelefon skärm, eller till och med din klocka, du skulle knappt se dem, " sa Dr. Nguyen.

"En dag kunde ett bilfönster eller en mobiltelefonskärm skörda solljus för att hjälpa sig själv."

ANU-forskarna använde tejp och ett spektroskopiskt mikroskop för att beräkna teknikens maximala potential.

"Vi började med ett stort material och använde bara tejpen för att" exfoliera "lager för lager, tills bara ett enda lager av atomer återstod, ", sa doktorand Mike Tebyetekerwa.

"Detta ger oss den mest orörda formen av materialet, så att vi verkligen kan förstå dess verkliga potential."

Teamet studerade sedan ljuset som sänds ut från de olika materialen med hjälp av ett mikroskop utrustat med en känslig kamera och detektor.

"På detta sätt kan vi bara "titta" på materialen, och förutsäga deras potentiella prestanda baserat på egenskaperna hos det detekterade ljuset, " sa Mr Tebyetekerwa.

Resultaten visar ultratunna, extremt lätt, transparenta monolager bör vara lämpliga för högspänningssolceller.

Enligt Dr. Nguyen, de kan ge en spänning på mer än 1V – lika kraftfull som etablerad solteknik.

"Detta är viktigt eftersom det ger forskare ett mål att arbeta mot när det gäller elektrisk effekt. Vi korsvaliderade våra beräkningar med andra bulkhalvledarmaterial, " sa Dr. Nguyen.

"Det är spännande att något nästan osynligt för blotta ögat fortfarande kan absorbera solljus och effektivt omvandla det till elektricitet."