Ett internationellt team av forskare som leds av forskare från Laboratory of Nanomaterials på Skoltech Center for Photonics and Quantum Materials (CPQM) har rationellt utformat en ny flexibel transparent ledare av p-typ med enväggiga kolnanorör. Detta öppnar nya vägar för sina applikationer inom nästa generations opto-elektronik och energiteknik. Resultaten av studien publicerades i Nano Energy .

De flesta optiska och elektroniska enheter som påträffas dagligen består av transparenta ledare. Dock, alla nuvarande transparenta ledare är halvledare av n-typ, vilket begränsar den tekniska utvecklingen. Framväxten av kolnanorör som transparenta ledare av p-typ har varit lovande. Dess vidare utveckling kommer att vara oerhört instrumentell för olika opto-elektronik- och energitekniker.

Skoltech -teamet tillsammans med sina partners från Aalto University (Finland), DLR Institute of Networked Energy Systems (Tyskland) och Tallinn University of Technology (Estland) använde denna nyutvecklade transparenta ledare av p-typ i solceller. "Vi upptäckte användningen av tunna multikomponentskikt och införandet av kolfiberrörsfibrer i en dramatisk förbättring av den transparenta ledarutvecklingen av p-typen. Dessutom har kolnanorörsfibrer i sig kan användas som ersättning för traditionella metallkontakter. Dock, det mest fascinerande resultatet var solcellerna tillverkade vid rumstemperatur med hjälp av den utvecklade transparenta ledaren av p-typ och amorft kisel, som klassificeras speciellt som hybridanordningar och ger en rekordeffektomvandlingseffektivitet (omvandlingseffektivitet av solljus till el) på 8,8 procent. Detta är en effektiv ökning med 16 procent jämfört med de traditionella amorfa kiselsolcellerna, därmed belyses effekten av den utvecklade transparenta ledaren av p-typ. Vi har utvecklats från de första 1,6 procent och 3,4 procent som rapporterades tidigare 2016 respektive 2018 till 8,8 procent 2019 med vår nyutvecklade transparenta ledare av p-typ för sådana hybrid tunnfilmsolceller, "säger den första författaren till studien och doktoranden vid Skoltech, Pramod M. Rajanna.

"Vi har utvecklat en genomskinlig ledare av p-typ med ett toppmodernt arkmotstånd på 17 Ω/kvadrat vid en transmittans på 90 procent mitt i det synliga spektrumet och en hög grad av mekanisk flexibilitet. Den nyutvecklade ledare är verkligen revolutionerande för olika enkelväggiga kolnanorörsapplikationer. Vi räknar med att detta kommer att öppna nya vägar för dess tillämpning inom utbredd teknik som optoelektronik, fotonik och energi, "förklarar Albert Nasibulin, Professor i RAS och chef för Skoltechs laboratorium för nanomaterial.