Kalay dioksit, güneş enerjisi üretim verimliliğini etkili bir şekilde artırabilir mi? Yarı iletkenlerde de şeffaf malzemeler bulunur mu?

Enerji krizi her zaman ortak bir konu olmuştur ve yeni yenilenebilir enerjinin geliştirilmesi ve enerji kullanımının iyileştirilmesi, üretim ve geliştirme için uzun vadeli planlardır. Bunlar arasında, güneş enerjisinin geliştirilmesi, güneşten elde edilmesi ve tükenmez olması nedeniyle küresel araştırmacıların dikkatini çekmiştir . Bununla birlikte, güneş enerjisinin elektrik enerjisine veya kimyasal enerjiye dönüştürme verimliliği her zaman eleştirilmiş ve önemli bir darboğaz olmuştur .   Güneş enerjisinin geliştirilmesi .

Güneş pillerinin incelenmesi yarı iletkenlerden ayrı düşünülemez. Genel olarak , yarı iletkenlerin rengi ne kadar şeffaf olursa , iletkenliği ve performansı da o kadar iyi olur.   Hayatımızda cam, plastik gibi bazı şeffaf malzemeler bulunmaktadır .   Yarı iletkenler ( silikon dioksit ve titanyum dioksit vb. ) mevcuttur. Bununla birlikte, hem şeffaf hem de elektriksel olarak iletken olan malzemeler çok nadirdir. Bu iki özellik , bilim insanları tarafından kalay dioksit keşfedilene kadar mükemmel bir şekilde bir araya getirilememiştir . Son zamanlarda araştırmacılar, hem şeffaflığa hem de iyi elektriksel iletkenliğe sahip bir malzeme olan kalay dioksitin mükemmel bir yarı iletken malzeme olduğunu keşfettiler.

Hareketlilik, yarı iletkenlerin performansını ölçmek için önemli bir göstergedir ve bir maddenin içindeki elektronların hareket hızıyla yakından ilişkilidir. Kalay dioksitteki kalay ve oksijen iyonik bağlarla birleşmiştir. Araştırmacılar, kalay dioksit filmindeki elektron hareketliliğinin çok yüksek olduğunu bulmuşlardır. Bu kadar yüksek bir hareketlilik, kalay dioksitin hem iletken hem de şeffaf özelliklere sahip olmasını sağlar. Yarı iletkenler, bilgisayar çipleri ve güneş panellerinin üretiminin temelini oluşturur. Bu malzemenin geliştirilmesinin, yeni nesil LED ışıklar, fotovoltaik güneş panelleri veya dokunmatik ekran teknolojisinde uygulanacağı bildirilmektedir .

Aslında kalay dioksit, gaz sensörleri ve güneş enerjisi cihazları için şeffaf elektrotlar da dahil olmak üzere 1960'lardan beri endüstride kullanılmaktadır. Kalay dioksitteki elektronların yüksek hareketliliği, onu bu uygulamalar için vazgeçilmez bir malzeme haline getirmektedir.. H Elektronların hareketliliğinin daha yüksek olması çoğu uygulama için daha iyi olurdu . Ancak tek dezavantajı, kalay dioksitin bu kadar yüksek elektron hareketliliğini yalnızca büyük kristallerde göstermesidir . Araştırmacılar, kalay dioksitin en yüksek hareketliliği filmde gösterdiğini söyledi.

Kalay dioksit için, hareketliliğin artırılması sadece malzemenin iletkenliğini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda malzemenin şeffaflığını da artırır. Yarı iletken ne kadar şeffaf olursa , o kadar çok ışık iletir. Buna dayanarak, güneş hücrelerinde uygulanması en uygunudur. Araştırmacılar kalay dioksiti ince bir film haline getirdiler ve bu ince filmin iletebileceği dalga boyu bandının görünür ışığı ve yakın kızılötesi ışığı (güneş enerjisinin ana yoğunlaşma alanı) içerdiğini buldular; bu da fotovoltaik güneş panellerinin dönüşüm oranı için büyük faydalar sağlar .