物理学家发现了一种新型纳米管，它在光存在的情况下产生电流。诸如光学传感器和红外成像芯片之类的设备可能是应用，其可用于诸如自动运输和天文学的领域。将来，如果放大效果并扩大技术，可能会产生高效率的太阳能设备。
东京大学教授Yoshihiro Iwasa与国际物理学家团队合作，正在研究一种特殊的半导体纳米管，当他有一个灯泡时刻。他拿起这个众所周知的灯泡(实际上是激光灯)并将其照射在纳米管上以发现一些具有启发性的东西。某些波长和强度的光在样品中感应出电流 - 这称为光伏效应。有几种光伏材料，但这种纳米管的性质和行为令人兴奋。
“基本上我们的研究材料像太阳能电池板一样发电，但以不同的方式，”Iwasa说。“与德国马克斯普朗克固态研究所的张一进博士一起，我们首次展示了纳米材料可以克服的障碍，这种障碍将很快限制当前的太阳能技术。现在太阳能电池板尽可能好，但是我们的技术可以改进。“
电流诱导纳米管由基于二硫化钨(WS2)的特殊半导体材料的卷起片制成。除非卷入管中，否则片材在光存在下不会产生电流。这是一种紧急行为，在材料被修改之前不是内在的行为。有趣的是它与现有的光伏材料有何不同。
通常，光伏太阳能电池板利用称为pn结的某种材料布置。这是连接两种不同材料(p型和n型)的地方，它们在光存在的情况下不会产生电流，但是当放在一起时，就可以了。自发现以来，基于Pn结的光伏电池在80年左右的时间内已经提高了效率。然而，由于他们需要安排多种材料，他们接近理论极限。
WS2纳米管不依赖于材料之间的结来获得光伏效应。当暴露在光线下时，它们会在整个结构或整体中产生电流。这被称为体光伏效应(BPVE)，它发生在WS2纳米管不对称的情况下，如果你要反转它。如果它是对称的，则所感应的电流将不具有优选方向，因此不会流动。因此，其他对称的纳米管 - 例如着名的碳纳米管 - 尽管是很好的电导体但不会表现出BPVE。
“我们的研究表明，与其他材料相比，BPVE的效率提高了整整一个数量级，”Iwasa继续说道。“尽管取得了巨大的收益，但我们的WS2纳米管还不能与pn结材料的发电潜力相提并论。这是因为该器件具有纳米级，难以制造得更大。但这是可能的，我希望化学家能够受到启发那个挑战。“
从长远来看，研究人员希望这种材料可以制造更高效的太阳能电池板。但考虑到近期可预见的尺寸限制，它更有可能在其他应用中得到应用。BVPE可用于创建更灵敏和更高保真度的光学或红外传感器。它们在嵌入式监控设备，载有传感器的自动驾驶汽车或甚至用于天文望远镜的成像传感器中具有进一步的应用。
“来自世界各地的同事和我热切地探索这种前所未有的技术的潜力，”Iwasa总结道。“对我来说，创造超越任何自然界的新材料的想法本身就是一种引人入胜的奖励。”