¿El dióxido de estaño puede mejorar eficazmente la eficiencia de la generación de energía solar? ¿Los semiconductores también tienen materiales transparentes?

La crisis energética siempre ha sido un tema común, y el desarrollo de nuevas energías renovables y la mejora de la utilización de la energía son los planes a largo plazo para la producción y el desarrollo. Entre ellos, el desarrollo de la energía solar ha atraído la atención de investigadores globales , porque se obtiene del sol y es inagotable . Sin embargo, la eficiencia de conversión de la energía solar en energía eléctrica o energía química siempre ha sido criticada y un importante cuello de botella para   desarrollo de la energía solar .

El estudio de las células solares es inseparable del de los semiconductores. En general , cuanto más transparente sea el color de los semiconductores , mejor será su conductividad y su rendimiento .   Hay algunos materiales transparentes en nuestras vidas como el vidrio, el plástico,   semiconductores ( dióxido de silicio y dióxido de titanio ), etc. Sin embargo, los materiales que son a la vez transparentes y conductores de electricidad son muy raros. Estas dos propiedades no se habían combinado a la perfección hasta que los científicos descubrieron el dióxido de estaño . Recientemente, los investigadores han descubierto que el dióxido de estaño, un material con transparencia y buena conductividad eléctrica, es un excelente material semiconductor.

La movilidad es un indicador importante para medir el rendimiento de los semiconductores y está estrechamente relacionada con la velocidad de movimiento de los electrones dentro de una sustancia. En el dióxido de estaño, el estaño y el oxígeno se combinan mediante enlaces iónicos. Los investigadores descubrieron que la movilidad de los electrones en la película de dióxido de estaño es muy alta. Esta alta movilidad permite que el dióxido de estaño presente propiedades tanto conductoras como transparentes. Los semiconductores son la base para la fabricación de chips de computadora y paneles solares. Se prevé que el desarrollo de este material se aplique a la próxima generación de luces LED, paneles solares fotovoltaicos y tecnología de pantallas táctiles.

De hecho, el dióxido de estaño se utiliza en la industria desde 1960, incluyendo sensores de gas y electrodos transparentes para dispositivos solares. La alta movilidad de los electrones en el dióxido de estaño lo convierte en un material esencial para estas aplicaciones.. H Una mayor movilidad de los electrones sería mejor para la mayoría de las aplicaciones . Sin embargo, el único inconveniente es que el dióxido de estaño solo presenta una movilidad electrónica tan alta en cristales masivos . Los investigadores indicaron que el dióxido de estaño mostró la mayor movilidad en la película.

En el caso del dióxido de estaño, aumentar la movilidad no solo mejora la conductividad del material, sino también su transparencia. Cuanto más transparente es el semiconductor , más luz transmite. Por ello, su aplicación en células solares resulta la más adecuada. Los investigadores fabricaron una película delgada de dióxido de estaño y descubrieron que la banda de longitud de onda que esta película puede transmitir incluye la luz visible y la luz infrarroja cercana (la principal zona de concentración de la energía solar), lo que supone grandes ventajas para la tasa de conversión de los paneles solares fotovoltaicos .