Visitas: 163
– Un semiconductor claro basado en estaño podría mejorar la generación de energía solar
Courtesy Tokyo University: La movilidad es un parámetro clave para el rendimiento de los semiconductores y se relaciona con la rapidez y facilidad con que los electrones pueden moverse dentro de una sustancia.
Los investigadores han logrado la mayor movilidad entre las películas delgadas de dióxido de estaño jamás reportadas. Esta alta movilidad podría permitir a los ingenieros crear semiconductores de dióxido de estaño delgados e incluso transparentes para su uso en luces LED de próxima generación, paneles solares fotovoltaicos o tecnologías de pantalla táctil.
El estaño y el oxígeno son elementos muy familiares, y cuando se combinan de cierta manera para convertirse en dióxido de estaño, el material puede convertirse en un semiconductor. Los semiconductores son fundamentales para la mayoría de nuestra tecnología y son la base de chips de computadora, paneles solares y más. Desde la década de 1960, el dióxido de estaño se ha utilizado específicamente en aplicaciones industriales como sensores de gas y electrodos transparentes para dispositivos solares. El material es efectivo para estas cosas debido a su alta movilidad. Para la mayoría de las aplicaciones, más alto es mejor. Sin embargo, la alta movilidad del óxido de estaño solo existía en grandes cristales a granel, hasta ahora.
“Demostramos la mayor movilidad en una película delgada de óxido de estaño jamás lograda. La movilidad mejorada no solo mejora la conductividad sino también la transparencia del material ”, dijo Shoichiro Nakao, investigador del Departamento de Química de la Universidad de Tokio. “En general, la transparencia y la conductividad no pueden coexistir en un material. Los materiales transparentes típicos como el vidrio o el plástico son aislantes, mientras que los materiales conductores como los metales son opacos. Pocos materiales exhiben conductividad transparente, ¡es muy interesante! ”
Cuanto más transparente puede ser un semiconductor, más luz puede dejar pasar. Nakao y su equipo han hecho una película delgada de óxido de estaño que permite que pase la luz visible y la luz del infrarrojo cercano. Este es un gran beneficio para la eficiencia de conversión de energía de los paneles solares fotovoltaicos, pero otros usos podrían incluir pantallas táctiles mejoradas con una precisión y capacidad de respuesta aún mejores, o luces LED más eficientes.
“Nuestro método de producción fue clave para crear una sustancia con estas propiedades. Utilizamos un láser altamente enfocado para evaporar los gránulos de dióxido de estaño puro y depositar o cultivar el material exactamente como lo queríamos ”, dijo Nakao. “Tal proceso nos permite explorar diferentes condiciones de crecimiento, así como también cómo incorporar sustancias adicionales. Esto significa que podemos dotar a los semiconductores de dióxido de estaño con alta movilidad y funcionalidad útil “.
Artículo relacionado: MIT – Mezcle y combine materiales para avanzados dispositivos electrónicos flexibles y vestibles