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新工艺让氧化铜半导体材料更可靠
2024年04月26日 11:14:55
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5971
随着大众对于环境保护的日益重视，围绕可持续发展展开的能源改革在全球范围内开始实施。其中以光伏为代表的可再生能源应用成为了现阶段能源改革的重要方向与重心。光伏作为一种目前相对成熟的技术，其优点无需赘述。但事实上，这项技术目前仍存在许多的难点需要解决，而光捕获材料便是其中之一。
【化工仪器网 行业百态】随着大众对于环境保护的日益重视，围绕可持续发展展开的能源改革在全球范围内开始实施。其中以光伏为代表的可再生能源应用成为了现阶段能源改革的重要方向与重心。光伏作为一种目前相对成熟的技术，其优点无需赘述。但事实上，这项技术目前仍存在许多的难点需要解决，而光捕获材料便是其中之一。
光捕获材料是一种能够吸收和转化光能的特殊材料，其在太阳能电池、荧光共振能量转移、光学传感等领域具有广泛的应用。一般来说，理想的光捕获材料应对不同波长的光都有良好的响应，保证各种环境下都能尽可能的吸收更多的光子，从而实现更高的光电转换效率。
除此之外，好的光捕获材料还要能应对外部因素的影响，既要避免天气、温度对转化效率的影响，也要避免极端气候对材料的物理损坏。事实上，这也是目前许多太阳能天池环境限制大，实际转化率低于预期的原因。而目前解决该问题的手段也集中在优化材料结构或者通过复合和氧化优化材料性能上。
就在最近，英国剑桥大学领导的研究团队成功找到了一种新的生产工艺，能够优化光捕获材料的性能，使其发挥出更理想的效果。
相关报道中提到，目前常用的光伏材料中有一种氧化铜半导体材料，这种材料尽管价格便宜、储量丰富且无毒，但是因为性能存在缺陷，因此无法撼动硅材料在光捕获材料领域中的地位。
但是研究团队发现了一种新的方法改变了这一窘境。研究团队通过薄膜沉积技术，在常压室温下制作氧化铜半导体材料，并通过精确控制腔内的生长和流速，让氧化铜晶体“转移”到特定方向。这样得到材料，内部的晶体基本上是立方体，这使得电荷会以体对角线穿过晶体，电荷移动得更快更远。电子移动得越远，性能自然就更好了。
实验也证明，基于这种技术制造的氧化铜光收集器或光电阴极，与现有最先进的氧化物光电阴极相比，性能提高了70%，同时稳定性也大大提高。一定程度上提升了氧化铜半导体材料投入实际应用的可行性。这对于光伏产业未来的发展也有重要的价值。
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