Химики Тюменского государственного университета, Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина совместно с немецкими коллегами впервые синтезировали слоистые орторомбические четверные теллуриды, состоящие из теллура, меди и двух редкоземельных элементов. Синтез этих соединений позволит в будущем получать полупроводниковые материалы с требуемой для фотовольтаических материалов шириной запрещенной зоны и использовать в многослойных солнечных элементах, улучшая разделение зарядов.
Солнечные панели / © Asurnipal, ru.wikipedia.org
Результаты опубликованы в журнале Мaterials. Теллуридные соединения обладают огромным потенциалом благодаря своим термоэлектрическим свойствам. Однако их получение в виде чистого порошка связано со значительными трудностями. В частности, здесь особенно важно отсутствие примесей в используемых веществах.
«Изучение четырехкомпонентных теллуридов открывает новые перспективы для создания материалов с уникальными свойствами и возможным применением в различных областях, включая электронику, оптику и энергетику. Наши исследования открывают новый класс полупроводниковых и термоэлектрических материалов. Оптимизация условий получения слоистых четверных теллуридов позволила сократить время синтеза, увеличить чистоту получаемого продукта. Полученный научный задел можно использовать для технологических разработок создания оптических, термоэлектрических и полупроводниковых модулей на основе гетерометаллических теллуридов», – сообщила профессор кафедры органической и экологической химии Тюменского госуниверситета Анна Русейкина.
В рамках экспериментов ученые синтезировали ряд монокристаллов с добавлением иодида цезия в качестве флюса. В связи с быстрой окисляемостью редкоземельных металлов компонентами воздуха (кислородом, углекислым газом, водяным паром) при комнатной температуре исходные компоненты они взвешивались в инертной атмосфере с использованием перчаточного бокса. На внутренние стенки кварцевых ампул предварительно наносился слой аморфного углерода, полученного пиролизом ацетилена. В итоге удалось установить закономерности изменения структурных параметров и степени искажения координационных полиэдров в зависимости от ионного радиуса редкоземельного металла.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда.
