«Мы разработали структуру этих полевых транзисторов, которая позволила нам достичь электростатического стробирования этих материалов и напрямую определить их электрические свойства», — сказала ведущий автор Оана Джурческу, доцент кафедры физики в Wake Forest. «Затем мы изготовили эти транзисторы вместе с командой из Юты и измерили их здесь, в нашей лаборатории».Гибридные перовскиты — это семейство кристаллических материалов, которые имеют большие перспективы в мире чистой энергии.До сих пор исследователям не удавалось изготовить полевые транзисторы для измерения переноса заряда в материалах.
По словам Джурческу, необходимыми предпосылками для создания эффективного солнечного элемента являются сильное оптическое поглощение и эффективный перенос носителей заряда. С помощью этих транзисторов первого поколения исследователи Wake Forest впервые смогли напрямую измерить и рассчитать электрические свойства, исключив косвенные приближения.
«Это интересно, потому что гибридные перовскиты могут стать следующим поколением солнечных элементов», — сказала она. «Солнечные элементы преобразуют солнечную энергию в электрическую, поэтому это устойчивый и экологически чистый источник энергии, обеспечивающий высокую производительность при невысокой стоимости».С ним согласен Зеев «Вали» Вардени, соавтор и выдающийся профессор физики и астрономии Университета Юты. «Эта работа показывает, что в дополнение к технологиям солнечных элементов гибридные перовскиты имеют потенциал для использования в различных оптоэлектронных приложениях».Этот следующий шаг в развитии этих материалов в качестве возможного следующего поколения компонентов солнечных элементов подробно описан в исследовании, опубликованном в Интернете двумя исследовательскими группами в журнале MRS Communications.
Джурческу сказал, что гибридные перовскиты штурмом захватили сферу солнечных элементов с 2009 года, когда они были впервые представлены. Эффективность преобразования энергии выросла с 4 до 20 процентов всего за пять лет. Для сравнения, другим традиционным материалам, используемым для выработки электричества из солнечного света, потребовались десятилетия, чтобы достичь высоких уровней производительности.
Чжурческу и аспирант Яочуан «Джош» Мэй, проработавшая в ее лаборатории почти пять лет, сказали, что это исследование основано на том, что они узнали в своей предыдущей работе. «Эта работа основана на знаниях и инфраструктуре, извлеченных из нашей работы в области органической электроники на протяжении многих лет», — сказала Мэй. «Этот материал для нас довольно новый, и мы многому научились всего за несколько месяцев».«Мы извлечем уроки из этих первых уроков и постараемся сделать их лучше», — сказал Джурческу. «На самом деле, это только первый шаг.
Далее мы рассмотрим манипуляции со спином инжектированных носителей в этих устройствах и других приложениях для электрического, оптического и магнитного поля».Соавторы из Университета Юты — З. Валентин Вардени и К. Чжан.