O dióxido de estanho pode melhorar efetivamente a eficiência da geração de energia solar? Os semicondutores também possuem materiais transparentes?

A crise energética sempre foi um tema recorrente, e o desenvolvimento de novas energias renováveis ​​e a melhoria da utilização de energia são planos de longo prazo para a produção e o desenvolvimento. Entre elas, o desenvolvimento da energia solar tem atraído a atenção de pesquisadores do mundo todo , por ser proveniente do sol e inesgotável . No entanto, a eficiência de conversão da energia solar em energia elétrica ou química sempre foi alvo de críticas e representa um grande obstáculo para o desenvolvimento de novas fontes de energia.   desenvolvimento da energia solar .

O estudo das células solares é indissociável dos semicondutores. De modo geral , quanto mais transparente for a cor dos semicondutores , melhor será sua condutividade e desempenho .   Existem alguns materiais transparentes em nossas vidas, como vidro, plástico,   Semicondutores ( dióxido de silício e dióxido de titânio ), etc. No entanto, materiais que sejam simultaneamente transparentes e condutores de eletricidade são muito raros. Essas duas características não puderam ser combinadas perfeitamente até a descoberta do dióxido de estanho pelos cientistas. Recentemente, pesquisadores descobriram que o dióxido de estanho, um material com transparência e boa condutividade elétrica, é um excelente material semicondutor.

A mobilidade é um indicador importante para medir o desempenho de semicondutores e está intimamente relacionada à velocidade de movimento dos elétrons dentro de uma substância. O estanho e o oxigênio no dióxido de estanho são combinados por ligações iônicas. Os pesquisadores descobriram que a mobilidade eletrônica no filme de dióxido de estanho é muito alta. Essa alta mobilidade permite que o dióxido de estanho tenha propriedades condutoras e transparentes. Os semicondutores são a base para a fabricação de chips de computador e painéis solares. Há relatos de que o desenvolvimento desse material será aplicado em lâmpadas LED de próxima geração, painéis solares fotovoltaicos e tecnologia de telas sensíveis ao toque.

De fato, o dióxido de estanho é utilizado na indústria desde 1960, inclusive em sensores de gás e eletrodos transparentes para dispositivos solares. A alta mobilidade dos elétrons no dióxido de estanho o torna um material essencial para essas aplicações.. H Uma maior mobilidade dos elétrons seria melhor para a maioria das aplicações . Mas a única desvantagem é que o dióxido de estanho só apresenta essa alta mobilidade eletrônica em cristais maciços . Os pesquisadores afirmaram que o dióxido de estanho apresentou a maior mobilidade no filme.

Para o dióxido de estanho, o aumento da mobilidade não só melhora a condutividade do material, como também a sua transparência. Quanto mais transparente for o semicondutor , mais luz ele transmite. Com base nisso, a sua aplicação em células solares é a mais adequada. Pesquisadores transformaram o dióxido de estanho em um filme fino e descobriram que a faixa de comprimento de onda que esse filme fino consegue transmitir inclui a luz visível e a luz infravermelha próxima (a principal faixa de concentração da energia solar), o que traz grandes benefícios para a taxa de conversão de painéis solares fotovoltaicos .