La luz de un semiconductor de cristal exótico podría conducir a mejores células solares

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según un estudio dirigido por Rutgers en la revista Materials Today .

El hallazgo también podría llevar a novedosas pantallas electrónicas, sensores y otros dispositivos activados por la luz y traer una mayor eficiencia a un menor costo para la fabricación de optoelectrónica, que aprovecha la luz.

El equipo liderado por Rutgers encontró una nueva forma de controlar la luz (conocida como fotoluminiscencia) emitida cuando un láser excita las perovskitas. La intensidad de la luz emitida por un cristal de perovskita híbrido se puede aumentar hasta 100 veces simplemente ajustando el voltaje aplicado a un electrodo en la superficie del cristal.

“Por lo que sabemos, esta es la primera vez que la fotoluminiscencia de un material se ha controlado de manera reversible en un grado tan amplio con el voltaje”, dijo Vitaly Podzorov, profesora del Departamento de Física y Astronomía en la Escuela. “Anteriormente, para cambiar la intensidad de la fotoluminiscencia, tenía que cambiar la temperatura o aplicar una presión enorme a un cristal, que era engorroso y costoso. Podemos hacerlo simplemente dentro de un pequeño dispositivo electrónico a temperatura ambiente”.

Los semiconductores como estas perovskitas tienen propiedades que se encuentran entre las de los metales que conducen la electricidad y los aislantes no conductores.

“Todos los maravillosos dispositivos y tecnologías electrónicos modernos que disfrutamos hoy, ya sea un teléfono inteligente, una tarjeta de memoria, las poderosas telecomunicaciones e Internet, las cámaras de alta resolución o las supercomputadoras, se han hecho posibles en gran medida debido a las décadas de minuciosa investigación en física de semiconductores. “Dijo Podzorov.

Comprender la fotoluminiscencia es importante para diseñar dispositivos que controlen, generen o detecten luz, incluidas células solares, luces LED y sensores de luz. Los científicos descubrieron que los defectos en los cristales reducen la emisión de luz y la aplicación de voltaje restaura la intensidad de la fotoluminiscencia.

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Las perovskitas híbridas son más eficientes y mucho más fáciles de hacer y más baratas que las células solares comerciales basadas en silicio, y el estudio podría ayudar a llevar a su uso generalizado, dijo Podzorov. Un próximo paso importante sería investigar diferentes tipos de materiales de perovskita, que pueden conducir a materiales mejores y más eficientes en los que la fotoluminiscencia se puede controlar en un rango más amplio de intensidades o con un voltaje menor, dijo.

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