Международная группа учёных под руководством исследователей Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и квантовых материалов (CPQM) Сколтеха создала новый гибкий прозрачный электрический проводник на основе однослойных углеродных нанотрубок.
«Мы обнаружили, что использование тонких многокомпонентных слоев и введение волокон из углеродных нанотрубок значительно улучшает свойства прозрачных электродов. Кроме того, такие волокна сами по себе могут быть использованы для замены традиционных металлических контактов. Солнечные элементы, которые могут быть изготовлены при комнатных условиях, с использованием разработанного нами прозрачного проводника p-типа и аморфного кремния дают рекордную эффективность преобразования энергии в 8,8%, что на 16% лучше по сравнению с традиционными солнечными элементами из аморфного кремния», — подчеркнул первый автор статьи аспирант Сколтеха Прамод М. Раджанна.
Разработанный проводник отличается рациональным дизайном и составом плёнки, включающей в себя углеродные нанотрубки, проводящие полимеры, оксиды переходных металлов и волокна из углеродных нанотрубок. Прозрачный электрод в солнечных элементах на аморфном кремнии прошёл успешные испытания.
«Для достижения такой эффективности, мы спроектировали и создали новый прозрачный проводник р-типа с очень низким поверхностным сопротивлением, 17 Ом/кв, при 90% прозрачности материала в середине видимого диапазона, и высокой степенью механической гибкости. Это настоящий прорыв в прозрачной и гибкой электронике в применении углеродных материалов, в целом, и однослойных углеродных нанотрубок, в частности. Мы ожидаем, что это откроет новые возможности для применения таких проводников в оптоэлектронике, фотонике и энергетике», — пояснил Альберт Насибулин профессор РАН и руководитель Лаборатории наноматериалов Сколтеха.
Результаты своей работы учёные Сколтеха и их коллеги из Университета Аальто (Финляндия), Института сетевых энергетических систем DLR (Германия) и Таллиннского технологического университета (Эстония) представили в журнале Nano Energy.