Traditionaaliset aurinkokennot voivat olla joko ”märkätyyppisiä” (liuokseen perustuvia) tai ”kuivia” (metallioksidipuolijohteista koostuvia). Näistä kuiva-tyyppisillä aurinkokennoilla on pieni etu märkätyyppisiin verrattuna: ne ovat luotettavampia, ympäristöystävällisempiä ja kustannustehokkaampia. Lisäksi metallioksidit soveltuvat hyvin UV-valon hyödyntämiseen. Kaikesta tästä huolimatta metallioksidipohjaisten TPV-laitteiden potentiaalia ei ole kuitenkaan tähän mennessä tutkittu täysin.

Korean tasavallassa sijaitsevan Incheonin kansallisen yliopiston tutkijat keksivät innovatiivisen suunnitelman metallioksidipohjaiselle TPV-laitteelle. He asettivat erittäin ohuen piikerroksen (Si) kahden läpinäkyvän metallioksidipuolijohteen väliin tavoitteenaan kehittää tehokas TPV-laite. Nämä tulokset julkaistiin Nano Energy -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa, joka julkaistiin verkossa 10. elokuuta 2020 (ennen suunniteltua lopullista julkaisua joulukuun 2020 numerossa). Tutkimusta johtanut professori Joondong Kim selittää: ”Tavoitteenamme oli suunnitella suuren tehon tuottava läpinäkyvä aurinkokenno upottamalla erittäin ohut amorfisen Si-kalvon sinkkioksidin ja nikkelioksidin väliin.”

Tällä uudenlaisella Si-kalvosta koostuvalla rakenteella oli kolme suurta etua. Ensinnäkin se mahdollisti pidemmän aallonpituuden valon hyödyntämisen (toisin kuin paljaat TPV:t). Toiseksi se johti tehokkaaseen fotonien keräämiseen. Kolmanneksi se mahdollisti varattujen hiukkasten nopeamman kuljetuksen elektrodeille. Lisäksi rakenne voi mahdollisesti tuottaa sähköä myös heikossa valaistuksessa (esimerkiksi pilvisinä tai sateisina päivinä). Tutkijat vahvistivat lisäksi laitteen sähköntuotantokyvyn käyttämällä sitä tuulettimen tasavirtamoottorin käyttämiseen.

Tutkijaryhmä on näiden havaintojen perusteella toiveikas sen suhteen, että tämän uuden TPV-mallin soveltaminen tosielämään on pian mahdollista. Mahdollisia sovelluksia on paljon, kuten professori Kim selittää: ”Toivomme voivamme laajentaa TPV-mallimme käyttöä kaikenlaisiin materiaaleihin, aina lasirakennuksista mobiililaitteisiin, kuten sähköautoihin, älypuhelimiin ja antureihin.” Tämän lisäksi tiimi on innostunut viemään suunnittelunsa seuraavalle tasolle käyttämällä innovatiivisia materiaaleja, kuten 2D-puolijohteita, metallioksidien nanokiteitä ja sulfidipuolijohteita. Kuten professori Kim toteaa: ”Tutkimuksemme on olennaisen tärkeää kestävän vihreän tulevaisuuden kannalta – erityisesti puhtaan energiajärjestelmän kytkemiseksi yhteen ilman hiilijalanjälkeä tai mahdollisimman pienellä hiilijalanjäljellä.”