Film transparent conductiv

Secțiunea transversală a unui film subțire policristalin care constituie o celulă solară. Acoperirea conductivă și transparentă este în contact cu semiconductorii de tip n pentru a conduce curentul.

Filmul conductiv transparent (PCT) este un material utilizat pentru aplicații fotovoltaice și poate fi atât anorganic, cât și organic.

Filmele anorganice sunt formate de obicei dintr-un strat de oxid conductiv transparent (OTC sau TCO din acronimul englez pentru transparent conductive oxid ), printre care cele mai utilizate sunt oxidul de indiu-staniu (ITO), un oxid de staniu dopat cu fluor. (FTO) și oxid de zinc dopat.

Filmele organice sunt dezvoltate în principal folosind rețele formate din nanotuburi de carbon și grafen , împreună cu o rețea de polimeri precum poli (3,4-etilendioxitiofen) și derivații săi.

Filmele conductive transparente acționează ca o fereastră pentru lumină, pentru a ajunge la materialul activ subiacent (unde se generează sarcina) și ca un contact ohmic pentru ieșirea sarcinii din sistemul fotovoltaic. Materialele transparente au benzi interzise cu energie corespunzătoare lungimilor de undă inferioare ale spectrului vizibil (380 nm-750 nm). În acest fel, fotonii cu energie mai mică decât această diferență de bandă nu sunt absorbiți de aceste materiale și sunt traversați de lumina vizibilă.

Oxizi conductivi transparenți

General

Oxizii conductivi transparenți sunt oxizi metalici dopați utilizați în echipamente optoelectronice, cum ar fi ecranele plate și panourile fotovoltaice. Majoritatea acestor filme sunt fabricate cu structuri policristaline sau amorfe. În general, aceste aplicații utilizează material electric cu transmisie mai mare de 80% din lumina incidentă și cu conductivitate mai mare de 10 ³ S / cm pentru un transport eficient al încărcăturii. Transmitanța acestor filme, ca orice alt material transparent , este limitată prin difuzie și cereale limite în general, PCT pentru utilizare în celulele solare trebuie să aibă o concentrație de vector în sarcină de ordinul a 10 ²⁰ cm ^-3 pentru rezistență scăzută. Și o bandă decalaj mai mare de 380 nm pentru a evita absorbția luminii în spectrul solar ^[1] . Mobilitatea în aceste filme este limitată de dispersie datorită impurităților ionizate în ordinea a 40 ² / (V · s).

În prezent, oxizii transparenți conductivi utilizați în industrie sunt în principal conductori de tip N, adică conducerea primară este prin flux de electroni. OTC-urile de tip P sunt încă în curs de investigare bazate în principal pe structuri de Cu 2 O ^[2] ^[3] .

Astăzi, cel mai utilizat oxid industrial transparent conductiv este ITO sau oxidul de indiu dopat cu staniu .

Notă

^ Tadatsugu Minami, Semiconductori de oxid conducător transparent pentru electrozi transparenți , în Semiconductor Science and Technology , vol. 20, 2005, pp. S35, DOI : 10.1088 / 0268-1242 / 20/4/004 .
^ Hiroshi Kawazoe, Masahiro Yasukawa, Hiroyuki Hyodo, Masaaki Kurita, Hiroshi Yanagi și Hideo Hosono ,, conducere electrică de tip P în filme subțiri transparente de CuAlO2 , în Nature , vol. 389, 1997, pp. 939-942, DOI : 10.1038 / 40087 .
^ Atsushi Kudo, Hiroshi Yanagi, Hideo Hosono și Hiroshi Kawazoe ,, SrCu2O2: Un oxid conductiv de tip p cu bandă largă , în Appl. Fizic. Lit. , vol. 73, 1998, p. 220, DOI : 10.1063 / 1.121761 .

Elemente conexe

linkuri externe

Noi materiale conductoare transparente pentru aplicații solare , pe letsglass.it . Adus pe 9 iulie 2013 (arhivat din original la 16 aprilie 2015) .

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[Minami-1] Tadatsugu Minami, Semiconductori de oxid conducător transparent pentru electrozi transparenți , în Semiconductor Science and Technology , vol. 20, 2005, pp. S35, DOI : 10.1088 / 0268-1242 / 20/4/004 .

[2] Hiroshi Kawazoe, Masahiro Yasukawa, Hiroyuki Hyodo, Masaaki Kurita, Hiroshi Yanagi și Hideo Hosono ,, conducere electrică de tip P în filme subțiri transparente de CuAlO2 , în Nature , vol. 389, 1997, pp. 939-942, DOI : 10.1038 / 40087 .

[3] Atsushi Kudo, Hiroshi Yanagi, Hideo Hosono și Hiroshi Kawazoe ,, SrCu2O2: Un oxid conductiv de tip p cu bandă largă , în Appl. Fizic. Lit. , vol. 73, 1998, p. 220, DOI : 10.1063 / 1.121761 .

[1]

[2]

[3]