O design de condutor transparente racional fornece um impulso para a aplicação de nanotubos de carbono
p Cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo (Skoltech) escolheram resolver isso desenvolvendo um novo projeto racional de unificar uma combinação de filmes em camadas múltiplas com nanotubos de carbono, polímeros condutores, óxidos de metais de transição e fibras de nanotubos de carbono. Crédito:Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo
p Uma equipe internacional de cientistas liderada por pesquisadores do Laboratório de Nanomateriais do Centro Skoltech de Fotônica e Materiais Quânticos (CPQM) projetou racionalmente um novo condutor transparente flexível tipo p usando nanotubos de carbono de parede única. Isso abre novos caminhos para suas aplicações em tecnologias optoeletrônicas e de energia de próxima geração. Os resultados do estudo foram publicados em
Nano Energia . p A maioria dos dispositivos ópticos e eletrônicos encontrados diariamente são constituídos de condutores transparentes. Contudo, todos os condutores transparentes disponíveis atualmente são semicondutores do tipo n, restringindo assim o avanço tecnológico. O surgimento de nanotubos de carbono como condutores transparentes do tipo p tem sido promissor. Seu desenvolvimento futuro será tremendamente instrumental para várias tecnologias optoeletrônicas e de energia.
p A equipe Skoltech junto com seus parceiros da Aalto University (Finlândia), O Instituto DLR de Sistemas de Energia em Rede (Alemanha) e a Universidade de Tecnologia de Tallinn (Estônia) utilizaram este condutor transparente tipo p recentemente desenvolvido em células solares. "Descobrimos o uso de finas camadas de multicomponentes e a introdução de fibras de nanotubos de carbono em uma melhoria dramática no desenvolvimento de condutores transparentes do tipo p. Além disso, as fibras de nanotubos de carbono por si só podem ser usadas como um substituto para os contatos de metal tradicionais. Contudo, o resultado mais fascinante foram as células solares fabricadas em temperatura ambiente usando o condutor transparente tipo p desenvolvido e silício amorfo, que são classificados especialmente como dispositivos híbridos e produzem uma eficiência recorde de conversão de energia (eficiência de conversão de luz solar em eletricidade) de 8,8 por cento. Este é um aumento efetivo de 16 por cento em relação às células solares de silício amorfo tradicionais, destacando assim a eficácia do condutor transparente tipo p desenvolvido. Progredimos dos 1,6 por cento e 3,4 por cento iniciais relatados anteriormente em 2016 e 2018, respectivamente, para 8,8 por cento em 2019 usando nosso condutor transparente tipo p recém-desenvolvido para tais células solares de filme fino híbrido, "diz o primeiro autor do estudo e aluno de doutorado da Skoltech, Pramod M. Rajanna.
p "Desenvolvemos um condutor transparente do tipo p com uma resistência de lâmina de última geração de 17 Ω / sq a uma transmitância de 90 por cento no meio do espectro visível e um alto grau de flexibilidade mecânica. condutor é certamente revolucionário para várias aplicações de nanotubos de carbono de parede única. Prevemos que isso abrirá novos caminhos para sua aplicação em tecnologias generalizadas, como optoeletrônica, fotônica e energia, "explica Albert Nasibulin, Professor da RAS e Chefe do Laboratório de Nanomateriais da Skoltech.