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研究發現:BaZrS3薄膜有望用于太陽能電池和LED

2020-01-03    

臨沂市優發金屬制品有限公司報道

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導語: 科學家們用硫系鈣鈦礦BaZrS3(一種硫系鈣鈦礦)制備了薄膜,并證實這些材料具有理論界預測的有用的電子和光學特性。這些薄膜結合了超強的光吸收和良好的電荷傳輸特性,這兩個特性使它們成為光電和LED等應用的理想選擇。

  科學家們用硫系鈣鈦礦BaZrS3(一種硫系鈣鈦礦)制備了薄膜,并證實這些材料具有理論界預測的有用的電子和光學特性。這些薄膜結合了超強的光吸收和良好的電荷傳輸特性,這兩個特性使它們成為光電和LED等應用的理想選擇。

  例如,在太陽能電池板炙粳實驗結果表明,BaZrS3薄膜比厚度相同的傳統硅基材料更能有效地將太陽光轉化為電能,Buffalo College of Arts and Sciences物理系教授、首席研究員Hao Zeng說。這可能會降低太陽能成本,特別是因為即使在有缺陷的情況下,新薄膜的表現也令人欽佩。(Zeng教授解釋說,制造近乎完美的材料通常更貴。)

  “幾十年來,只有少數半導體材料被使用,硅是主導材料,”Zeng說我們的薄膜為半導體研究開辟了新的方向。我們有機會探索一種全新材料的潛力!

  這項研究發表在11月的《Nano Energy》雜志上。

  該項目由US Department of Energy (DOE)SunShot award 和National Science Foundation (NSF)可持續化學、工程和材料獎資助,包括UB;來自中國的太原師范大學、南方科技大學、西安交通大學和中國科學院;Los Alamos National Laboratory;Rensselaer Polytechnic Institute;的研究人員的貢獻。

  理論預測啟發的實驗

  近年來,理論界計算出各種硫系鈣鈦礦應具有有用的電子和光學性質,這些預測引起了Hao Zeng等實驗學家的興趣和想象。

  BaZrS3并不是一種全新的材料。Zeng研究了該化合物的歷史,發現了可以追溯到20世紀50年代的信息,“它已經存在了半個多世紀了!彼f。在早期的研究炙粳尼亞加拉大瀑布的一家公司以粉末的形式生產了它。我認為人們很少關注它!

  研究人員利用激光加熱和蒸發鋇鋯氧化物,制備了BaZrS3薄膜。蒸汽沉積在藍寶石表面,形成一層薄膜,然后通過一種叫做硫化的化學反應轉化為最終的材料。

  “傳統上,半導體研究主要集中在傳統材料上,”Hui說這是一個探索新事物的機會。硫族化鈣鈦礦與廣泛研究的鹵化物鈣鈦礦有一些相似之處,但不受后者材料的毒性和不穩定性的影響。

  “現在我們已經有了一個由BaZrS3制成的薄膜,我們可以研究它的基本特性,以及它如何應用于太陽能電池板、LED、光學傳感器和其他應用,”Wei說。

編輯:嚴志祥


來源:CSC化合物半導體

標簽:BaZrS3  薄膜  太陽能電池  LED  

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