Полупроводники из нановолокон диаметром до 60 нанометров (менее 1/1000 толщины человеческого волоса) широко применяются в современных фотонных и нефотонных устройствах, например, в солнечных панелях, биодатчиках, а также литий-ионных батареях. Тем не менее, проводимость таких структур сильно ограничена, так как электроны и дырки, генерируемые солнечным светом или энергией в полупроводнике, легко воссоединяются, пишет Phys.org.
Новая технология, разработанная исследовательской группой во главе с Уоллесом Леунгом, профессором кафедры инновационных продуктов и технологий факультета машиностроения Гонконгского политехнического университета, решает эту проблему. Методом электроспиннинга исследователям удалось вставить высокопроводящую наноструктуру (углеродные нанотрубки, графен) в полупроводниковое нановолокно (диоксид титана) и устранить таким образом проблему электронно-дырочной рекомбинации.
Команда профессора Леунга уже изучает возможности применения нового нанокомпозита в солнечных элементах и фотокатализаторах для очистки воздуха. Так, встраивание углеродной нанотрубки или графена в перовскитовый солнечный элемент увеличивает его эффективность на 66% и снижает стоимость примерно на 40%. Эффективность фотокатализаторов для очистки воздуха с применением технологии также увеличивается: полупроводники со встроенным графеном способны перерабатывать на 35% больше монооксида азота, чем полупроводники без графена.
Ученые впервые получили фотографии «нитей» темной материи
Технологии
Ранее исследователи из Национального института науки и технологий Ульсана в Южной Корее разработали метод производства самого тонкого в мире оксидного полупроводника, толщина которого составляет всего один атом, который открывает новые возможности для создания тонкой, прозрачной и гибкой электроники.