如果將三種不同的材料周期性地排列在一個晶格中，鐵電晶體的光電效應可以增加1000倍。馬丁路德大學哈雷-維滕貝格分校（MLU）的研究人員在一項研究中發現了這一點。他們通過創造鈦酸鋇、鈦酸鍶和鈦酸鈣的結晶層來實現這一目標，并將其交替放置在彼此的頂部。他們的研究結果發表在《科學進展》（ScienceAdvances）雜志上，這可能會大大增加太陽能電池的效率。

目前，大多數太陽能電池是基于硅的，然而，其轉換效率是有限的。這促使研究人員研究新材料，如鐵電體，如鈦酸鋇，一種由鋇和鈦組成的混合氧化物。鐵電材料意味著該材料在空間上分離了正負電荷，MLU的SiLi-nano創新能力中心的物理學家AkashBhatnagar博士解釋道："電荷分離導致了一種不對稱的結構，使電力可以從光中產生。與硅不同，鐵電晶體不需要所謂的pn結來產生光伏效應，換句話說，沒有正負摻雜層。這使得生產太陽能電池板變得更加容易。”

然而，純鈦酸鋇不吸收太多太陽光，因此產生的光電流相對較低。最新的研究表明，將不同材料的極薄層結合起來，可以大大增加太陽能產量。重要的是，鐵電材料與準電材料交替使用。雖然后者沒有分離的電荷，但在某些條件下，例如在低溫下或當其化學結構被輕微改變時，它也可以成為鐵電材料。

Bhatnagar的研究小組發現，如果鐵電層不僅與一個，而且與兩個不同的準電層交替使用，那么光伏效應會大大增強。MLU的博士生、該研究的第一作者YeseulYun解釋說："我們將鈦酸鋇嵌入鈦酸鍶和鈦酸鈣之間。這是通過用高功率激光汽化晶體并將其重新沉積在載體基底上實現的。這產生了一種由500層組成的材料，其厚度約為200納米。"

超晶格的結構表征。(A)從樣品SBC222獲得的橫截面STEM。(B)掃描區域的一部分的高分辨STEM。該示意圖描述了單元格的排列。在（C）BTO，（D）SBC555，（E）SBC252和（F）SBC222的（103）反射周圍獲得RSM。星形和黃色箭頭分別表示STO基底和來自SL的衛星峰。

在進行光電測量時，用激光照射這種新材料。結果甚至讓研究小組感到驚訝：與類似厚度的純鈦酸鋇相比，電流強度高達1000倍--盡管作為主要光電成分的鈦酸鋇的比例減少了近三分之二。AkashBhatnagar解釋，晶格層之間的相互作用似乎導致了更高的許可率--換句話說，由于光子的激發，電子能夠更容易流動。測量結果還表明，這種效應非常穩健：在六個月的時間里，它幾乎保持不變。

現在必須做進一步的研究，以找出導致這種突出的光電效應的確切原因。Bhatnagar相信，新概念所展示的潛力可以在太陽能電池板中得到實際應用。該層結構在所有溫度范圍內顯示出比純鐵電體更高的產量。晶體也明顯更耐用，而且不需要特殊的包裝。