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新工藝讓氧化銅半導體材料更可靠
2024年04月26日 11:14:55
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5966
隨著大眾對于環(huán)境保護的日益重視，圍繞可持續(xù)發(fā)展展開的能源改革在全球范圍內(nèi)開始實施。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成熟的技術(shù)，其優(yōu)點無需贅述。但事實上，這項技術(shù)目前仍存在許多的難點需要解決，而光捕獲材料便是其中之一。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著大眾對于環(huán)境保護的日益重視，圍繞可持續(xù)發(fā)展展開的能源改革在全球范圍內(nèi)開始實施。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成熟的技術(shù)，其優(yōu)點無需贅述。但事實上，這項技術(shù)目前仍存在許多的難點需要解決，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，其在太陽能電池、熒光共振能量轉(zhuǎn)移、光學傳感等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。一般來說，理想的光捕獲材料應(yīng)對不同波長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)對外部因素的影響，既要避免天氣、溫度對轉(zhuǎn)化效率的影響，也要避免極端氣候?qū)Σ牧系奈锢頁p壞。事實上，這也是目前許多太陽能天池環(huán)境限制大，實際轉(zhuǎn)化率低于預(yù)期的原因。而目前解決該問題的手段也集中在優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)或者通過復(fù)合和氧化優(yōu)化材料性能上。
就在最近，英國劍橋大學領(lǐng)導的研究團隊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)報道中提到，目前常用的光伏材料中有一種氧化銅半導體材料，這種材料盡管價格便宜、儲量豐富且無毒，但是因為性能存在缺陷，因此無法撼動硅材料在光捕獲材料領(lǐng)域中的地位。
但是研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種新的方法改變了這一窘境。研究團隊通過薄膜沉積技術(shù)，在常壓室溫下制作氧化銅半導體材料，并通過精確控制腔內(nèi)的生長和流速，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，這使得電荷會以體對角線穿過晶體，電荷移動得更快更遠。電子移動得越遠，性能自然就更好了。
實驗也證明，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)有最先進的氧化物光電陰極相比，性能提高了70%，同時穩(wěn)定性也大大提高。一定程度上提升了氧化銅半導體材料投入實際應(yīng)用的可行性。這對于光伏產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展也有重要的價值。
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