让光电探测器成为真正的绿色设备

光电探测器——设备中发现的手机、数码相机和其他消费产品,利用photoconducting材料——绿色技术性能(将光转化为电能),但非常强大的光电探测器的制造需要改进才能有资格成为固体绿。欧洲杯足球竞彩

如果光导材料要被广泛地用于生产太阳能,这一点尤其正确。欧洲杯足球竞彩

西北大学研究人员设计了一种高性能的光导材料,使用的是氧化锌,而不是硫化铅。氧化锌是一种环保的无机化合物,存在于婴儿爽身粉和防晒霜中。(目前,性能最好的光电导体是硫化铅纳米颗粒。)欧洲杯猜球平台

这种新材料将光转化为电,但与传统材料不同的是,它还具有新颖的吸引力:欧洲杯足球竞彩无害环境的化学、低成本的生产、高水平的探测、机械灵活性和波长可调性(能够设计材料来吸收太阳光谱中最重要的部分)。

这一令人印象深刻的功能包为这种材料在大面积光伏太阳能电池和柔性电子产品中的应用提供了希望——甚至在服装和报纸中。传统的光导材料制造成本昂贵,不适合广泛使用太阳能,而且它们欧洲杯足球竞彩太硬,不适合柔性电子产品。

发表在《自然材料》杂志上的一项研究详细介绍了这种新型杂化材料及其合成。欧洲杯足球竞彩

“一个属性的混合材料,为太阳能设备是特别重要的是其高水平的探测能力,不需要光得到良好的强烈和明确的信号,”首席研究员塞缪尔。粗汞华说,董事会材料科学与工程教授,西北大学化学和医学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“这得益于这种材料高度有序的结构,这有助于电子的有效传输。”

该材料的探测水平可与非晶硅相媲美,非晶硅广泛应用于液晶显示器(lcd)等大面积电子应用。

斯特普和他的研究团队设计了一种新颖的纳米级结构,将无机成分(氧化锌)放在有机成分旁边,这种模式反复交替,就像书中的书页一样。书页挤得很紧。

每个有机页面——可以是数千种不同类型的分子之一——吸收光,一个电子直接转移到氧化锌页面,产生电流。这种方法非常有效,因为有机和无机成分非常接近。

为了制作一本书,研究人员在自我组装的有机分子存在的情况下,培育出氧化锌的前体材料。(这种材料可以在任何金属或导电衬底上生长。)前驱体,氢氧化锌,是通过电沉积形成的,然后热转化为氧化锌。每个氧化锌页是一纳米厚,而有机页是一到两纳米厚,这取决于所使用的分子。

在《自然材料》杂志上发表的论欧洲杯足球竞彩文中,研究人员证明了他们可以构建具有高侦探性的有序书籍。但斯特普说,为了使他们的材料用于太阳能,他们必欧洲杯足球竞彩须建立完整的这些书籍的“宏观图书馆”。和书籍一样,图书馆必须高度有序。

“目前,我们的图书馆有点混乱,但我们正在努力优化我们的材料,以用于太阳能设备,”斯特普说,他是西北大学医学生物纳米技术研究所的主任。欧洲杯足球竞彩

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