Деформированный 2D-полупроводник повысит эффективность солнечных батарей

Междисциплинарный научный проект на базе Стэнфордского университета позволил создать полупроводниковый кристалл с переменной шириной запрещенной зоны. Такой материал окажется полезен во многих прикладных областях, и в первую очередь в солнечных элементах, которые смогут стать восприимчивы к более широкой части спектра солнечного излучения.

Сам материал, дисульфид молибдена, давно и хорошо известен технологам, правда, больше как катализатор или смазка. Новое открытие связано с уникальными свойствами кристаллической решетки MoS₂ в его монослойном виде, в частности, с ее способностью растягиваться не разрушаясь.

В процессе растяжения монослоя, составляющие его атомы смещаются, в результате чего изменяется энергия, нужная для перемещения электронов в зону проводимости — получается искусственный кристалл с изменяемой запрещенной зоной.

В компьютерной симуляции, сотрудники MIT растягивали двумерную решетку MoS₂, и закрепляли ее виртуальными булавками, создавая наноскопические воронки — потенциальные широкополосные поглотители солнечной энергии. В опытах с реальным монослоем дисульфида молибдена, экспериментаторы из Стэнфорда растягивали его путем наложения на кремниевую основу, где стандартными литографическими методами был создан ландшафт с «пиками» и «долинами».

Статья, опубликованная в Nature Communications по итогам работы, была подготовлена при участии также специалистов Университета Райса и Техасского университета A&M.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365