合理的透明導體設計促進了碳納米管的應用

由Skoltech光子學和量子材料中心(CPQM)納米材料實驗室的研究人員領導的國際科學家團隊，已合理地設計了一種使用單壁碳納米管的新型p型柔性透明導體。這為其在下一代光電和能源技術中的應用開辟了新途徑。研究結果發(fā)表在《納米能源》上。

日常遇到的大多數光學和電子設備都是由透明導體構成的。但是，目前所有可用的透明導體都是n型半導體，從而限制了技術進步。碳納米管作為p型透明導體的出現是有希望的。它的進一步發(fā)展將極大地促進各種光電和能源技術的發(fā)展。

Skoltech團隊與來自阿爾托大學(芬蘭)，DLR網絡能源系統(tǒng)研究所(德國)和塔林工業(yè)大學(愛沙尼亞)的合作伙伴一起在太陽能電池中使用了這種新開發(fā)的p型透明導體。“我們發(fā)現使用薄的多組分層和引入碳納米管纖維可以顯著改善p型透明導體的發(fā)展。此外，碳納米管纖維本身可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬觸點。但是，最引人入勝的結果是使用已開發(fā)的p型透明導體和非晶硅在室溫下制造的太陽能電池，它被專門歸類為混合動力設備，其功率轉換效率(陽光到電的轉換效率)達到了創(chuàng)紀錄的8.8%。與傳統(tǒng)的非晶硅太陽能電池相比，這是有效的16%的增長，從而突出了已開發(fā)的p型透明導體的功效。使用我們新開發(fā)的用于混合薄膜太陽能電池的 p型透明導體，我們已從2016年和2018年的最初報告的1.6%和3.4%分別提高到2019年的8.8%。” Skoltech的法學博士，Pramod M. Rajanna。

“我們開發(fā)了一種p型透明導體，其最新的薄層電阻為17Ω/ sq，在可見光譜范圍內的透射率為90%，并且具有很高的機械柔韌性。新開發(fā)的產品導體對于各種單壁碳納米管應用無疑是革命性的。我們預計這將為其在光電子，光子學和能源等廣泛技術中的應用開辟新的途徑。” RAS教授兼Skoltech納米材料實驗室負責人Albert Nasibulin解釋說。