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一种基于锡的透明半导体可以改善太阳能发电

2021-03-04 20:07:08

迁移率是半导体性能的关键参数,它与电子在物质内部移动的速度和容易程度有关。现在,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。这种高迁移率可以使工程师制造出薄而透明的二氧化锡半导体,以用于下一代LED灯,光伏太阳能电池板或触敏显示技术。

锡和氧可以某种方式结合成二氧化锡,二氧化锡可以制成半导体。半导体是计算机芯片,太阳能电池板等的基础。自1960年代以来,二氧化锡已用于工业应用,包括气体传感器和太阳能设备的透明电极。这种材料具有很高的流动性,因此适用于这些东西。对于大多数应用程序,越高越好。然而,直到现在,氧化锡的高迁移率仅在大块晶体中才是可能的。

东京大学化学系研究人员中尾正一郎说:“我们证明了在氧化锡薄膜中具有最高的迁移率。提高的迁移率不仅可以提高材料的导电性,而且还可以提高材料的透明度。” “通常,透明性和导电性不能在一种材料中共存。典型的透明材料(例如玻璃或塑料)是绝缘的,而导电材料(如金属)是不透明的。很少有材料具有透明的导电性-这很有趣!”

半导体越透明,可以让更多的光通过。Nakao和他的团队制造了一种氧化锡薄膜,该薄膜可以使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好处,但是其他用途可能包括增强的触摸屏显示器(具有更高的准确性和响应速度)或更高效的LED灯。

Nakao说:“我们的生产方法是制造具有这些特性的物质的关键。我们使用了高度聚焦的激光来蒸发纯二氧化锡颗粒,并按照我们想要的方式沉积或生长材料。” “这种过程使我们能够探索不同的生长条件以及如何掺入其他物质。这意味着我们可以赋予二氧化锡半导体以高迁移率和有用的功能。”

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