Клейкая лента и фосфор – ключ к ультратонким солнечным батареям

Ученые, изучающие тонкие слои фосфора нашли удивительные свойства, которые могли бы позволить им создавать ультратонкие и сверхлегкие солнечные батареи и светодиодов. Исследователи использовали липкую ленту для создания толстых слоев одного атома, называемых фосфореном.

В отличие от графена, фосфорен является полупроводником, подобно кремнию, который является основой современной технологии электроники. Поскольку фосфорен является настолько тонким и легким, он создает возможности для множества интересных устройств, таких как светодиоды или солнечные батареи. Он показывает очень перспективные легкие эмиссионные свойства.

Исследователи создали фосфорен, неоднократно используя липкую ленту, чтобы оставлять все более тонкие слои кристаллов из черной кристаллической формы фосфора.

Как более тонкий и легкий полупроводник по сравнению с кремнием, фосфорен имеет легкие эмиссионные свойства, которые отличаются друг от друга с толщиной слоев, что дает большую гибкость для производства. Подобное свойство никогда не наблюдалось ранее в любом другом материале.

Изменяя число слоев, ученые могут жестко контролировать ширину запрещенной зоны, которая определяет свойства материала, такие как цвет светодиода, который он будет делать.

Исследователи обнаружили оптическую щель для однослойного фосфорена в 1,75 электрон-вольт (эв), что соответствует красному свету с длиной волны 700 нм. По мере того, как добавляются несколько слоев, оптическая щель уменьшается. Например, для пяти слоев значение оптической щели составляет 0,8 эв, при длине инфракрасной волны в 1550 нм. Для очень толстых слоев, значение составляет около 0,3 эв, со средней инфракрасной волной около 3,5 мкм.

Поведение фосфорена в тонких слоях превосходит кремний. Поверхностные состояния фосфорена минимизированы, в отличие от кремния, состояние поверхности которого предотвращает его использование в таком тонком состоянии.

Источник: engnews.ru