Разработан новый высокоэффективный гибкий прозрачный проводник — Naked Science
5 минут
Сколтех

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.

Разработан новый высокоэффективный гибкий прозрачный проводник
Разработан новый высокоэффективный гибкий прозрачный проводник / ©Пресс-служба Сколтеха

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.

Гибкий и прозрачный проводник / © Пресс-служба Сколтеха

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. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколтех
172 статей
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
3 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

В Японии провели церемонию спуска на воду фрегата типа Mogami. В перспективе страна намерена построить несколько десятков таких кораблей.

10 часов назад
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

9 часов назад
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Вчера, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: