Naukowcy z University College of London, Uniwersytetu w Cambridge, Queen Mary University of London i Uniwersytetu w Bristolu opublikowali w Journal of the Americal Chemical Society wyniki badań nad materiałem, którzy poprawia przepływ ładunków w ogniwach słonecznych i zwiększa sprawność konwersji energii.
Czytaj też: Osobliwe ogniwa słoneczne na budynkach. W Korei Południowej wiedzą, jak montować je prawidłowo
Tym materiałem są dokładnie nanowstążki ze stopu arenu i fosforu nazwane przez autorów AsPNR (ang. arsenic-phosphorus alloy nanoribbons). Nie są one pierwszym tego typu materiałem, który opracował wspomniany zespół naukowców. Historia badań nad nimi sięga 2019 roku, kiedy już wytworzono podobne nanowstążki fosforowe. Niestety jako katalizatory w ogniwach słonecznych i kilku innych zastosowaniach w ogóle się nie sprawdziły.
Czytaj też: Niemcy mają nas w garści. Ich ultra cienkie ogniwa słoneczne nie mają sobie równych
Ogniwa słoneczne z nanowstążkami z fosforu i arsenu. To może podnieść ich wydajność
Tym razem stopiono fosfor z pierwiastkiem, który jest z nim w tej samej grupie układu okresowego pierwiastków, czyli z arsenem. Jak opisują naukowcy, w badaniach wykorzystano znany już na rynku stop czarnego arsenu i fosforu, który wytrawiono w amoniaku przy użyciu elektrody litowej, a następnie zanurzono w związkach amidowych. Otrzymano wówczas wspomniane AsPNR.
Okazało się, że nanowstążki charakteryzują się dużą ruchliwością dziur i wąskim pasmem wzbronionym (0,035 eV). Ma to istotny wpływ na przepływ prądu elektrycznego. Badacze ustalili, że stan wysoce przewodzący jest osiągany przy temperaturze powyżej 130 kelwinów.
Czytaj też: Ogniwa słoneczne idą po rekord. Nowa technologia klasycznej fotowoltaiki się nie boi
Otrzymaliśmy już ów przewodzący materiał, ale gdzie dokładnie będzie można do zastosować? Uczeni podają, że nada się on do budowy warstw nośników ładunków w ogniwach słonecznych, jak również w elektrodach magazynujących energię. Co więcej, nanowstążki z fosforu i arsenu są też idealnymi kandydatami do budowy detektorów bliskiej podczerwieni oraz do obliczeń kwantowych.
