تبلیغات
پایگاه اینترنتی شیمی - سنتز نیمه‌هادی دو بعدی جدید برای استفاده در پیل خورشیدی
قالب وبلاگ قالب وبلاگ

پایگاه اینترنتی شیمی
 

به وبلاگ من خوش آمدید
 
نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 1391/10/27 توسط راضیه سارانی

دانشمندان همیشه به دنبال موادی با ویژگی‌های جدید هستند که بتوان از آنها در پیل‌های فتوولتائیک استفاده کرد موادی که با کارایی بالا نور را به الکتریسیته تبدیل کنند. نیمه‌هادی‌ها مواد ایده‌آلی برای استفاده در این حوزه هستند دلیل این امر وجود باند گپ مناسب، 1 تا 1.6 الکترون ولت، در آنها بوده که به این مواد اجازه می‌دهد تا بخشی از طیف طول موج‌های خورشید را جذب کنند. اخیرا محققان موفق به سنتر نیمه‌هادی جدیدی شده‌اند که در انها از سلنیوم و مولیبدن استفاده شده است این ماده با ضخامت 0.7 نانومتر برای استفاده در اپتوالکترونیک ایده‌آل است.

دانشمندان همیشه به‌دنبال موادی با ویژگی‌های جدید هستند که بتوان از آنها در پیل‌های فتوولتائیک استفاده کرد موادی که با کارایی بالا نور را به الکتریسیته تبدیل کنند. نیمه‌هادی‌ها مواد ایده‌آلی برای استفاده در این حوزه هستند دلیل این امر وجود باند گپ مناسب، 1 تا 1.6 الکترون ولت، در آنها بوده که به این مواد اجازه می‌دهد تا بخشی از طیف طول موج‌های خورشید را جذب کنند. اخیرا محققان موفق به سنتر نیمه‌هادی جدیدی شده‌اند که در آنها از سلنیوم و مولیبدن استفاده شده است این ماده با ضخامت 0.7 نانومتر برای استفاده در اپتوالکترونیک ایده‌آل است.

filereader.php?p1=main_387795c86765346ec

جونکیوآ وو از محققان این پروژه می‌گوید ما تک لایه‌هایی از جنس دی سلنید مولیبدن تهیه کردیم که دارای باند گپ 1.5 الکترون ولت است. بر اساس محدودیت Shockley-Queisser ، نیمه‌هادی‌ها باید باندگپی در حد 1 تا 1.6 الکترون ولت داشته باشند تا ماکزیمم کارایی را دارا باشند. اگر باند گپ از این مقدار بزرگتر باشد قادر به جذب فوتون‌های کم انرژی نخواهد بود و اگر باند گپ از این رقم کوچکتر باشد، پرتوهای پرانرژی زیادی از دست رفته و صرف گرم کردن سطح می‌شود بنابراین ما محدود به این بازه هستیم.

این ماده جدید دارای یک ویژگی غیرمعمول نیز است: این ماده دارای باندگپ‌های مستقیم و غیرمستقیم است. هرچند باند گپ‌های مستقیم و غیر مستقیم انرژی یکسانی دارند اما موادی که تنها باند گپ مستقیم دارند اجازه نفوذ زیادی به فوتون‌ها نمی‌دهند بنابراین نسبت به موادی که دارای باند گپ غیرمستقیم هستند جاذب نور بهتری خواهند بود.

MoSe2 همانند بسیاری از فلزات واسطه، در حات توده‌ای دارا باندگپ غیرمستقیم هستند و در حالت تک لایه‌ای و دو بعدی باندگپ مستقیم دارند. برای این که بتوان از حالت باندگپ غیرمستقیم به مستقیم رسید، باید لایه‌ای از توده MoSe2 جدا شود.

اخیرا برای این کار روش ساده‌ای ارائه شده است، پژوهشگران از حرارت دادن برای این کار استفاده کردند. آنها دریافته‌اند که افزایش دما تا 100 درجه سانتیگراد موجب بسط گرمایی شده و در نهایت لایه‌ها از ماده اولیه جدا می‌شود. با این کار لایه‌های منفردی ایجاد می‌شود که دارای باند گپ مستقیم هستند. 

نتایج این پژوهش که در دانشگاه کالیفرنیا، MIT و اکادمی علوم چین انجام شده در قالب مقاله‌ای تحت عنوان "Thermally driven crossover from indirect toward direct bandgap in 2D semiconductors: MoSe2 versus MoS2." در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.


منبع : http://phys.org/news/2012-11-two-dimensional-semiconductor-ideal-band-gap.html





برچسب ها: سنتز نیمه‌هادی دو بعدی جدید برای استفاده در پیل خورشیدی، پیل خورشیدی، سنتز نیمه‌هادی، سنتز نیمه‌هادی دو بعدی،  
.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک
قالب وبلاگقالب وبلاگ