La creación de soluciones de iluminación y paneles solares más eficientes requiere materiales que permitan que la luz pase y conduzca los "electrones faltantes" o los agujeros cargados creados cuando sale un electrón. Los científicos crearon tal material alterando un óxido aislante transparente mediante sustitución química.Aunque la conducción de los electrones faltantes y la transparencia se consideraban mutuamente excluyentes, este nuevo material conduce eficientemente los electrones faltantes y retiene la mayor parte de su transparencia a la luz visual.
Este nuevo material podría conducir a células solares más eficientes, diodos emisores de luz, detectores de luz y otros dispositivos electrónicos transparentes.
Numerosas aplicaciones desde pantallas planas hasta células solares requieren óxidos conductores transparentes de alto rendimiento. Las aplicaciones comerciales utilizan principalmente óxidos transparentes que conducen electrones. Sus contrapartes, óxidos transparentes que conducen "electrones faltantes" llamados agujeros, no se han comercializado debido a subaja conductividad. Se consideró que la conductividad y la transparencia eran propiedades mutuamente excluyentes. Ahora los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico Estado de Washington junto con colaboradores de la Universidad de Binghamton Nueva York y el Instituto Paul Drude Berlín han hecho un nuevo materialque realiza agujeros, manteniendo gran parte de su transparencia.
El nuevo material con una estructura especial de perovskita conduce agujeros de manera eficiente y mantiene la mayor parte de su transparencia. El material se fabrica sustituyendo químicamente el estroncio por hasta un 25 por ciento del lantano en óxido de cromo lantano. Para demostrar el potencial de este nuevo material,Las películas cristalinas se cultivaron en titanato de estroncio mediante un proceso llamado epitaxia de haz molecular. Cuando la luz se absorbió en esta película de dos capas, se generaron electrones y agujeros. Los electrones se movieron hacia la capa de titanato de estroncio, mientras que los agujeros se movieron hacia el nuevo material.
Esta nueva película transparente tiene una "conductividad del agujero" que es competitiva con los óxidos transparentes conductores del agujero más conocidos. Basado en su compatibilidad estructural y química, este nuevo material ofrece una gran promesa para la integración y el rendimiento mejorado de la electrónica basada solo enóxidos de perovskita. Estos componentes electrónicos de óxidos requieren que se pongan en contacto materiales cargados positivamente y con carga negativa. Con este nuevo material, ambas capas pueden tener estructuras compatibles llamadas perovskitas. Los ejemplos de componentes electrónicos de óxido incluyen dispositivos y sensores de alta potencia.
Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Ciencia del DOE Oficina de Ciencias Básicas de Energía y el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales y la Fuente de Luz Nacional Sincrotrón, Instalaciones de Usuario de la Oficina de Ciencia del DOE; Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico aspectos computacionales; Ciencia NacionalFundación Universidad de Binghamton; e Instituto Nacional de Estándares y Tecnología Beamline X24a.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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