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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 作者：小王 點擊量：6011
隨著大眾對于環境保護的日益重視，圍繞可持續發展展開的能源改革在全球范圍內開始實施。其中以光伏為代表的可再生能源應用成為了現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，其優點無需贅述。但事實上，這項技術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 行業百態】隨著大眾對于環境保護的日益重視，圍繞可持續發展展開的能源改革在全球范圍內開始實施。其中以光伏為代表的可再生能源應用成為了現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，其優點無需贅述。但事實上，這項技術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化光能的特殊材料，其在太陽能電池、熒光共振能量轉移、光學傳感等領域具有廣泛的應用。一般來說，理想的光捕獲材料應對不同波長的光都有良好的響應，保證各種環境下都能盡可能的吸收更多的光子，從而實現更高的光電轉換效率。
除此之外，好的光捕獲材料還要能應對外部因素的影響，既要避免天氣、溫度對轉化效率的影響，也要避免極端氣候對材料的物理損壞。事實上，這也是目前許多太陽能天池環境限制大，實際轉化率低于預期的原因。而目前解決該問題的手段也集中在優化材料結構或者通過復合和氧化優化材料性能上。
就在最近，英國劍橋大學領導的研究團隊成功找到了一種新的生產工藝，能夠優化光捕獲材料的性能，使其發揮出更理想的效果。
相關報道中提到，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域中的地位。
但是研究團隊發現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，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的生長和流速，讓氧化銅晶體“轉移”到特定方向。這樣得到材料，內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，基于這種技術制造的氧化銅光收集器或光電陰極，與現有最先進的氧化物光電陰極相比，性能提高了70%，同時穩定性也大大提高。一定程度上提升了氧化銅半導體材料投入實際應用的可行性。這對于光伏產業未來的發展也有重要的價值。
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