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新工藝讓氧化銅半導(dǎo)體材料更可靠
2024年04月26日 11:14:55
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：6006
隨著大眾對(duì)于環(huán)境保護(hù)的日益重視，圍繞可持續(xù)發(fā)展展開(kāi)的能源改革在全球范圍內(nèi)開(kāi)始實(shí)施。其中以光伏為代表的可再生能源應(yīng)用成為了現(xiàn)階段能源改革的重要方向與重心。光伏作為一種目前相對(duì)成熟的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)無(wú)需贅述。但事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)目前仍存在許多的難點(diǎn)需要解決，而光捕獲材料便是其中之一。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著大眾對(duì)于環(huán)境保護(hù)的日益重視，圍繞可持續(xù)發(fā)展展開(kāi)的能源改革在全球范圍內(nèi)開(kāi)始實(shí)施。其中以光伏為代表的可再生能源應(yīng)用成為了現(xiàn)階段能源改革的重要方向與重心。光伏作為一種目前相對(duì)成熟的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)無(wú)需贅述。但事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)目前仍存在許多的難點(diǎn)需要解決，而光捕獲材料便是其中之一。
光捕獲材料是一種能夠吸收和轉(zhuǎn)化光能的特殊材料，其在太陽(yáng)能電池、熒光共振能量轉(zhuǎn)移、光學(xué)傳感等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，理想的光捕獲材料應(yīng)對(duì)不同波長(zhǎng)的光都有良好的響應(yīng)，保證各種環(huán)境下都能盡可能的吸收更多的光子，從而實(shí)現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)換效率。
除此之外，好的光捕獲材料還要能應(yīng)對(duì)外部因素的影響，既要避免天氣、溫度對(duì)轉(zhuǎn)化效率的影響，也要避免極端氣候?qū)Σ牧系奈锢頁(yè)p壞。事實(shí)上，這也是目前許多太陽(yáng)能天池環(huán)境限制大，實(shí)際轉(zhuǎn)化率低于預(yù)期的原因。而目前解決該問(wèn)題的手段也集中在優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)或者通過(guò)復(fù)合和氧化優(yōu)化材料性能上。
就在最近，英國(guó)劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)成功找到了一種新的生產(chǎn)工藝，能夠優(yōu)化光捕獲材料的性能，使其發(fā)揮出更理想的效果。
相關(guān)報(bào)道中提到，目前常用的光伏材料中有一種氧化銅半導(dǎo)體材料，這種材料盡管價(jià)格便宜、儲(chǔ)量豐富且無(wú)毒，但是因?yàn)樾阅艽嬖谌毕?，因此無(wú)法撼動(dòng)硅材料在光捕獲材料領(lǐng)域中的地位。
但是研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新的方法改變了這一窘境。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)薄膜沉積技術(shù)，在常壓室溫下制作氧化銅半導(dǎo)體材料，并通過(guò)精確控制腔內(nèi)的生長(zhǎng)和流速，讓氧化銅晶體“轉(zhuǎn)移”到特定方向。這樣得到材料，內(nèi)部的晶體基本上是立方體，這使得電荷會(huì)以體對(duì)角線穿過(guò)晶體，電荷移動(dòng)得更快更遠(yuǎn)。電子移動(dòng)得越遠(yuǎn)，性能自然就更好了。
實(shí)驗(yàn)也證明，基于這種技術(shù)制造的氧化銅光收集器或光電陰極，與現(xiàn)有最先進(jìn)的氧化物光電陰極相比，性能提高了70%，同時(shí)穩(wěn)定性也大大提高。一定程度上提升了氧化銅半導(dǎo)體材料投入實(shí)際應(yīng)用的可行性。這對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展也有重要的價(jià)值。
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