Разработан новый высокоэффективный гибкий прозрачный проводник
Международная группа ученых во главе с исследователями из Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и квантовых материалов (CPQM) Сколтеха разработала новый гибкий прозрачный электрический проводник на основе однослойных углеродных нанотрубок, который по своим характеристикам превзошел имеющиеся мировые аналоги. Этот материал открывает новые возможности для его применения в оптоэлектронике и энергетике.
Результаты исследования опубликованы в престижном международном журнале Nano Energy.
Большинство электронных устройств, которые окружают нас, сделаны с использованием прозрачных электродов на основе оксидов металлов с n-типом проводимости. Поиску эффективных проводников p-типа, где носителями заряда служат дырки, в настоящее время посвящено множество работ, так как их успешное внедрение в производство может помочь в решении многих технологических задач.
Прозрачные электроды как p-, так и n-типа необходимы для создания высокоэффективных многопереходных (каскадных) солнечных элементов и для фотокаталитического разложения воды.
Использование углеродных нанотрубок в качестве гибких прозрачных проводников p-типа обещает большие перемены в электронике.
Ученые из Сколтеха применили рациональный дизайн проводника, включив в его состав пленки из углеродных нанотрубок, проводящие полимеры, оксиды переходных металлов и волокна из углеродных нанотрубок. Команда из Сколтеха вместе со своими партнерами из Университета Аальто (Финляндия), Института сетевых энергетических систем DLR (Германия) и Таллиннского технологического университета (Эстония) успешно использовала разработанный прозрачный электрод в солнечных элементах на аморфном кремнии.
«Мы обнаружили, что использование тонких многокомпонентных слоев и введение волокон из углеродных нанотрубок значительно улучшает свойства прозрачных электродов. Кроме того, такие волокна сами по себе могут быть использованы для замены традиционных металлических контактов. Солнечные элементы, которые могут быть изготовлены при комнатных условиях, с использованием разработанного нами прозрачного проводника p-типа и аморфного кремния дают рекордную эффективность преобразования энергии в 8,8%, что на 16% лучше по сравнению с традиционными солнечными элементами из аморфного кремния», – говорит первый автор статьи аспирант Сколтеха Прамод Малбагал Раджанна.
«Для достижения такой эффективности, мы спроектировали и создали новый прозрачный проводник р-типа с очень низким поверхностным сопротивлением, 17 Ом/кв, при 90% прозрачности материала в середине видимого диапазона, и высокой степенью механической гибкости. Это настоящий прорыв в прозрачной и гибкой электронике в применении углеродных материалов, в целом, и однослойных углеродных нанотрубок, в частности. Мы ожидаем, что это откроет новые возможности для применения таких проводников в оптоэлектронике, фотонике и энергетике», – объясняет Альберт Насибулин профессор РАН и руководитель Лаборатории наноматериалов Сколтеха.
Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.
В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.
Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.
Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.
Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
