二氧化錫可有效提升太陽能發(fā)電效率 半導(dǎo)體也有透明材料？

:能源危機一直是一個老生常談的話題，開發(fā)新型可再生能源和提高能源的利用率才是生產(chǎn)與發(fā)展的長久之計。其中太陽能的發(fā)展受到全球研究人員的矚目，因為太陽能取自太陽，對人類而言可謂取之不盡用之不竭，但太陽能到電能或化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率一直為人所詬病，這也是發(fā)展太陽能技術(shù)的一大瓶頸。

研究太陽能電池就離不開半導(dǎo)體。通常，顏色越透明，導(dǎo)電性能越好，半導(dǎo)體的性能就越優(yōu)良。我們生活中經(jīng)?？梢砸姷酵该鞑牧?，例如玻璃，塑料等等；也有許多的半導(dǎo)體例如二氧化硅、二氧化鈦。但是，唯一不常見的就是既透明又能導(dǎo)電的材料，這二者一直無法完美地結(jié)合在一起，直到二氧化錫走入科學(xué)家們的眼中。近期，研究人員發(fā)現(xiàn)二氧化錫這種材料兼具透明和良好的導(dǎo)電性能，是一種絕佳的半導(dǎo)體材料。

遷移率是衡量半導(dǎo)體性能好壞的重要指標，它與物質(zhì)內(nèi)部電子的移動速度息息相關(guān)。二氧化錫中的錫和氧以離子鍵的方式結(jié)合在一起。研究人員發(fā)現(xiàn)，二氧化錫薄膜中的電子遷移率非常高，如此高的遷移速率使得二氧化錫能夠兼?zhèn)鋵?dǎo)電和透明的特性。半導(dǎo)體是制造計算機芯片和太陽能電池板的基礎(chǔ)。據(jù)悉，這種材料的發(fā)展將會應(yīng)用于下一代LED燈、光伏太陽能電池板或觸敏顯示技術(shù)。

實際上，自1960年以來二氧化錫就開始在工業(yè)上應(yīng)用，包括氣體傳感器和太陽能設(shè)備的透明電極。二氧化錫內(nèi)部電子的高流動性使其成為這些應(yīng)用產(chǎn)品的必備材料。對于大多數(shù)應(yīng)用而言，電子的流動性越高越有利。但唯一不足的是，二氧化錫只有在大塊的晶體中才會表現(xiàn)出如此高的電子遷移率，從而兼具透明狀態(tài)和高導(dǎo)電性。研究人員表示，二氧化錫在薄膜中表現(xiàn)出的遷移率最高。對二氧化錫來說，提高遷移率不僅可以提高材料的導(dǎo)電能力，而且還可以提高材料的透明度。

半導(dǎo)體越透明，透過的光就越多。基于這一點，將其應(yīng)用于太陽能電池簡直最合適不過。研究人員將二氧化錫制作成薄膜后發(fā)現(xiàn)，這種薄膜可透過的波段包括可見光和近紅外光（太陽能能量的主要集中區(qū)域），這對于光伏太陽能電池板的轉(zhuǎn)換率有很大的益處，大大提升了太陽能電池板的功率。

除此以外，這種透明的二氧化錫材料還可以用于增強觸摸屏顯示器（具有更高的精準度和響應(yīng)速度）或更高效LED燈。后期，科學(xué)家還會考慮在二氧化錫薄膜中摻入其他物質(zhì)，或增加缺陷，使得這種材料在小塊晶體中也能表現(xiàn)出優(yōu)良的特性。

原標題:二氧化錫可有效提升太陽能發(fā)電效率 半導(dǎo)體也有透明材料？