Apakah timah dioksida dapat secara efektif meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga surya? Apakah semikonduktor juga memiliki material transparan?

Krisis energi selalu menjadi topik umum, dan pengembangan energi terbarukan baru serta peningkatan pemanfaatan energi merupakan rencana jangka panjang untuk produksi dan pembangunan. Di antaranya, pengembangan energi surya telah menarik perhatian para peneliti global , karena energi ini berasal dari matahari dan tidak akan pernah habis . Namun, efisiensi konversi energi surya menjadi energi listrik atau energi kimia selalu dikritik dan menjadi kendala utama.   pengembangan energi surya .

Mempelajari sel surya tidak dapat dipisahkan dari semikonduktor. Secara umum , semakin transparan warna semikonduktor , maka semakin baik konduktivitas dan kinerja semikonduktor tersebut .   Ada beberapa material transparan dalam kehidupan kita seperti kaca, plastik,   semikonduktor ( silikon dioksida dan titanium dioksida ), dll. Namun, material yang transparan sekaligus konduktif secara elektrik sangat langka. Kedua hal ini belum dapat digabungkan secara sempurna hingga timah dioksida ditemukan oleh para ilmuwan. Baru-baru ini, para peneliti telah menemukan bahwa timah dioksida, material yang memiliki transparansi dan konduktivitas listrik yang baik, merupakan material semikonduktor yang sangat baik.

Mobilitas merupakan indikator penting untuk mengukur kinerja semikonduktor, dan sangat berkaitan dengan kecepatan pergerakan elektron di dalam suatu zat. Timah dan oksigen dalam timah dioksida terikat oleh ikatan ionik. Para peneliti menemukan bahwa mobilitas elektron dalam film timah dioksida sangat tinggi. Mobilitas yang tinggi tersebut memungkinkan timah dioksida memiliki sifat konduktif dan transparan. Semikonduktor merupakan dasar untuk pembuatan chip komputer dan panel surya. Dilaporkan bahwa pengembangan material ini akan diterapkan pada lampu LED generasi berikutnya, panel surya fotovoltaik , atau teknologi layar sentuh.

Faktanya, timah dioksida telah digunakan dalam industri sejak tahun 1960, termasuk sensor gas dan elektroda transparan untuk perangkat surya. Mobilitas elektron yang tinggi dalam timah dioksida menjadikannya material penting untuk aplikasi ini.. H Semakin tinggi mobilitas elektron akan semakin baik untuk sebagian besar aplikasi . Namun, satu-satunya kekurangannya adalah bahwa timah dioksida hanya menunjukkan mobilitas elektron yang tinggi dalam kristal curah . Para peneliti mengatakan bahwa timah dioksida menunjukkan mobilitas tertinggi dalam bentuk film.

Untuk timah dioksida, peningkatan mobilitas tidak hanya dapat meningkatkan konduktivitas material, tetapi juga meningkatkan transparansi material. Semakin transparan semikonduktor , semakin banyak cahaya yang ditransmisikannya. Berdasarkan hal ini, penerapannya pada sel surya adalah yang paling tepat. Para peneliti membuat timah dioksida menjadi film tipis dan menemukan bahwa pita panjang gelombang yang dapat ditransmisikan oleh film tipis ini mencakup cahaya tampak dan cahaya inframerah dekat (area konsentrasi utama energi matahari), yang sangat bermanfaat bagi tingkat konversi panel surya fotovoltaik .