Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

13-05-2019

Ученые Сколтеха разработали новые полупроводниковые материалы для электроники

Сотрудничество исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН и Института проблем химической физики РАН позволило создать перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для использования в солнечных батареях на основе комплексных галогенидов сурьмы и висмута. Результаты исследования были опубликованы в журнале  Journal of Materials Chemistry и анонсированы на его обложке.

Ученые Сколтеха разработали новые полупроводниковые материалы для электроники

Солнечные батареи на основе комплексных галогенидов свинца с перовскитной структурой (кристаллической структурой, напоминающей структуру минерала -перовскита) привлекают огромный интерес благодаря своей низкой стоимости, простоте изготовления и высокой эффективности преобразования света (достигнуты к.п.д. >24%). Массовое производство и внедрение таких батарей ограничивается двумя факторами: низкой стабильностью комплексных галогенидов свинца и токсичностью этих соединений. Поэтому во всем мире активно ведется разработка альтернативных бессвинцовых фотоактивных материалов, в частности на основе галогенидов висмута и сурьмы. Однако пока такие солнечные батареи демонстрируют низкие эффективности преобразования света, что свидетельствует о неэффективной генерации носителей заряда в фотоактивном слое или затрудненном их транспорте к электродам.

Командой исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН (ИНХ СО РАН) и Института проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН) было показано, что причиной является неоптимальное строение соединений висмута и сурьмы.

“Мы выяснили, что низкая размерность анионной решетки таких соединений (нулевая, иногда 1D и крайне редко – 2D), не позволяет реализовать беспрепятственный транспорт дырок и электронов, необходимый для эффективной работы солнечных элементов. В результате, материалы данного класса могут демонстрировать эффективную работу в латеральных фотодетекторах, но не работают в солнечных элементах.” – рассказывает профессор Центра энергетических исследований Сколтеха Павел Трошин.

Ранее эта же команда ученых предложила увеличить размерность анионных решеток в комплексах Sb и Bi путем введения специальных линкерных молекул, например, молекулярного йода. Этот путь был опубликован в журнале Chemistry: A European Journal. Использование этого подхода позволило ученым создать новые полупроводниковые материалы на основе комплексных галогенидов  висмута и сурьмы с йодом, которые активно изучаются сейчас во всем мире.  

Этим же коллективом ученых был разработан принципиально новый материал для солнечных батарей на основе перовскитоподобного комплексного бромида сурьмы ASbBr6 (где А является органическим положительно заряженным ионом). Солнечные батареи на основе ASbBr6 показали рекордные для галогенидов сурьмы и висмута к.п.д. преобразования света. Результаты этой работы были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials. По словам руководителя проекта Павла Трошина, именно эта работа стала прорывной в их исследованиях и открывает принципиально новые возможности для развития перовскитной электроники.

skoltech.ru

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Новости по теме:
Форум  »
Обсуждение: Российские ученые получили новые жидкокристаллические материалы
Новости  »
Российские ученые получили новые жидкокристаллические материалы
Новости  »
Ученые НИТУ «МИСиС» первыми в мире научились создавать двумерные материалы с контролируемыми полупроводниковыми свойствами
Новости  »
Ученые разработали новую технологию быстрой зарядки литиевых аккумуляторов, идеальную для автомобильных применений
Форум  »
Обсуждение: Ученые разработали чип для мгновенного анализа крови - крошечную лабораторию, имплантируемую под кожу

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Вебинар Тонкости применения транзисторов CoolMOS серии P7 13.06.2019
Вебинар Уникальный подход MORNSUN к разработке DC/DC-преобразователей 30.05.2019
Срезы ↓
Новая Инженерная Школа
Новая Инженерная Школа
Курсы и семинары для инженеров, технологов, разработчиков и конструкторов предприятий приборостроения.
Рейтинг@Mail.ru