Populaire Berichten

Editor'S Choice - 2019

Eerste veldeffecttransistors op hybride perovskieten die voor de eerste keer zijn gefabriceerd

Anonim

Onderzoekers van Wake Forest University en de Universiteit van Utah zijn de eersten die met succes halogenide organische-anorganische hybride perovskiet veldeffecttransistors fabriceren en hun elektrische eigenschappen meten bij kamertemperatuur.

advertentie


"We hebben de structuur van deze veldeffecttransistors ontworpen die ons in staat stelden elektrostatische poorten van deze materialen te verkrijgen en direct hun elektrische eigenschappen te bepalen, " zei hoofdauteur Oana Jurchescu, assistent-professor natuurkunde bij Wake Forest. "Toen hebben we deze transistors met het team uit Utah gefabriceerd en hebben we ze hier in ons laboratorium gemeten."

Hybride perovskieten zijn een familie van kristallijne materialen die veelbelovend zijn in de wereld van schone energie.

Tot nu toe waren onderzoekers niet in staat veldeffecttransistors te fabriceren om het ladingstransport van de materialen te meten. Noodzakelijke voorwaarden voor een materiaal dat een efficiënte zonnecel vormt, zijn een sterke optische absorptie en efficiënt ladingsdragernetransport, zei Jurchescu. Met deze eerste generatie transistors waren de Wake Forest-onderzoekers in staat om voor de eerste keer de elektrische eigenschappen direct te meten en te berekenen, waardoor indirecte benaderingen werden geëlimineerd.

"Dit is spannend omdat hybride perovskieten de volgende generatie zonnecellen zouden kunnen zijn, " zei ze. "De zonnecellen zetten zonne-energie om in elektrische energie, dus het is een duurzame en milieuvriendelijke energiebron die hoge prestaties levert tegen lage kosten."

Zeev "Valy" Vardeny, co-auteur en gerenommeerd hoogleraar fysica en astronomie, University of Utah, is het hiermee eens. "Dit werk toont aan dat naast hybride zonneceltechnologieën, de hybride perovskieten ook geschikt zijn voor gebruik in een verscheidenheid aan opto-elektronische toepassingen."

Deze volgende stap in de ontwikkeling van deze materialen als de mogelijke volgende generatie zonnecelcomponenten wordt beschreven in een studie die online is gepubliceerd door de twee onderzoeksteams in het tijdschrift MRS Communications.

Jurchescu zei dat hybride perovskieten het veld met zonnecellen sinds 2009 stormenderhand hebben veroverd, toen ze voor het eerst werden geïntroduceerd. De energieconversie-efficiëntie is in slechts vijf jaar gegroeid van ongeveer 4 procent naar 20 procent. Ter vergelijking: andere conventionele materialen die worden gebruikt om elektriciteit op te wekken uit zonlicht, hebben tientallen jaren geduurd om hoge prestaties te bereiken.

Jurchescu en afgestudeerde student Yaochuan "Josh" Mei, die bijna vijf jaar in haar lab heeft gewerkt, zei dat dit onderzoek voortbouwt op wat ze in hun vorige werk hebben geleerd. "Dit werk is gebaseerd op de kennis en infrastructuur die we hebben geleerd van ons organische-elektronicawerk door de jaren heen, " zei Mei. "Dit materiaal is vrij nieuw voor ons en we hebben veel geleerd in slechts enkele maanden."

"We zullen leren van deze eerste lessen en proberen ze beter te maken, " zei Jurchescu. "Echt, dit is slechts de eerste stap. Vervolgens zullen we kijken naar de spin-manipulatie van de geïnjecteerde dragers in deze apparaten en andere elektrische, optische en magnetische veldtoepassingen."

Co-auteurs van de Universiteit van Utah zijn Z. Valentine Vardeny en C. Zhang.

advertentie



Verhaal Bron:

Materiaal geleverd door Wake Forest University . Origineel geschreven door Bonnie Davis. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.


Journal Reference :

  1. Y. Mei, OD Jurchescu, C. Zhang, ZV Vardeny. Elektrostatische poorten van hybride halogeen perovskiet veldeffecttransistoren: gebalanceerd ambipolair transport bij kamertemperatuur . MRS Communications, 2015; 1 DOI: 10.1557 / mrc.2015.21