一种基于锡的透明半导体可以提升太阳能发电效率
迁移率是衡量半导体导电性能的重要参数,东京大学研究人员已经实现了有史以来报道的二氧化锡薄膜中最高的迁移率。这种高迁移率可以让工程师们制造出更薄、更透明的二氧化锡半导体,这种基于锡的透明半导体可以用于下一代LED灯、光伏太阳能电池板或触摸式显示器技术。

锡和氧是非常熟悉的元素,当以某种方式结合成二氧化锡时,这种材料可以制成半导体。半导体是大多数技术 如计算机芯片、太阳能电池板等的基础。自20世纪60年代以来,二氧化锡特别是在工业上的应用,如气体传感器和太阳能设备的透明电极等。由于其高迁移率,这种材料工业应用很有效。然而,直到现在为止,氧化锡的高迁移率只存在于大块状晶体中。
该研究展示了有史以来最高的氧化锡薄膜迁移率。提高迁移率不仅增强材料的导电性,还提高了材料的透明度,一般来说,材料学中透明性与导电能力难以两全,玻璃或塑料等典型的透明材料是绝缘的,而金属等导电材料是不透明的。很少有透明材料表现导电性——这很有趣!
半导体越是透明的材料,其透光性就越强。该团队制作了一种氧化锡薄膜,可以让可见光和近红外光通过。这对光伏太阳能电池板的功率转换效率有很大的好处,但其他用途可能包括增强型触摸屏显示器的精度和响应能力更强,或者是更高效的LED灯。
该研究中的生产方法是创造出具有这些特性物质的关键。使用高聚焦激光将纯二氧化锡颗粒蒸发,然后按照其想要的方式沉积或生长材料,这样的过程可以探索不同的生长条件,以及如何加入其他物质。这意味着可以赋予二氧化锡半导体高迁移率和有用功能。
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