一种基于锡的透明半导体可以改善太阳能发电

时间:2020-04-26 15:14 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

一种基于锡的透明半导体可以改善太阳能发电

迁移率是半导体性能的一个关键参数,它关系到电子在物质内部移动的快慢和容易程度。研究人员现在已经在二氧化锡薄膜中实现了有史以来最高的流动性。这种高机动性可以让工程师们制造出轻薄甚至透明的二氧化锡半导体,用于下一代LED灯、光伏太阳能电池板或触摸感应显示技术。

锡和氧可以以某种方式结合成二氧化锡,二氧化锡是一种可以制成半导体的材料。半导体是计算机芯片、太阳能电池板等的基础。自20世纪60年代以来,二氧化锡被用于工业应用,包括气体传感器和太阳能设备的透明电极。这种材料因其高流动性而适合做这些事情。对于大多数应用程序,越高越好。然而,氧化锡的高迁移率只有在大体积晶体中才有可能,直到现在。

“我们证明了氧化锡薄膜的最高流动性。提高流动性不仅提高了导电性,还提高了材料的透明度,”东京大学化学系的研究人员Shoichiro Nakao说。“一般来说,透明度和导电性不能同时存在于一种材料中。典型的透明材料如玻璃或塑料是绝缘的,而导电材料如金属是不透明的。很少有材料表现出透明的电导——这很有趣!”

一种基于锡的透明半导体可以改善太阳能发电

半导体的透明度越高,通过的光就越多。Nakao和他的团队已经制造了一种氧化锡薄膜,可以让可见光和近红外光通过。这对光伏太阳能板的能量转换效率是一个巨大的好处,但其他用途可能包括更精确和响应能力更强的触摸屏显示器,或更高效的LED灯。

一种基于锡的透明半导体可以改善太阳能发电

“我们的生产方法是创造具有这些性质的物质的关键。我们使用高度聚焦的激光来蒸发纯二氧化锡球团,并以我们想要的方式沉积或生长物质,”Nakao说。“这样的过程可以让我们探索不同的生长条件,以及如何加入更多的物质。这意味着我们可以赋予二氧化锡半导体高机动性和有用的功能。”

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