東京大學合成出移動率130 cm2/V-s之氧化錫單結晶薄膜,可望提升太陽電池轉換效率

 

刊登日期:2020/6/10
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東京大學於日前發表合成了一項高品質之氧化錫單結晶薄膜,並成功地達到移動率130 cm2/V-s,且是目前最高紀錄。雖然一般透明電極讓可視光穿透過去,反射紅外光,但透過高移動率化,對於紅外光,亦能製作出透明電極。此次的新發現對於利用紅外光之次世代太陽電池,將可望有助於提高其轉換效率。

研究團隊利用脈衝雷射沉積法(Pulsed Laser Deposition)在二氧化鈦(001)單結晶基板上,形成高品質(001)定向的氧化錫單結晶薄膜。摻雜劑採用了鉭(Ta),系統性地改變了電子濃度,因此薄膜的移動率達到了物質理論值的上限值130 cm2

研究團隊在各種類的單結晶基板上合成所有方位的氧化錫薄膜,發現移動率與基板種類無太大相關性,幾乎都是取決於成長方位。此外,移動率是以(001)、(101)、(110)、(100)的定向順序降低,因此可知(001)定向有利於高移動率化。

雖然本研究採用的是高價的單結晶基板,要達到實用化較為困難,但在最初時就堆積具有優異薄結晶性的種晶層(Seed Layer),即使是價格便宜的玻璃基板也能得到與單結晶基板同等的特性。目前已在玻璃基板上實現(100)、(110)的定向,未來可望進一步達到(001)定向之種晶層開發的實用化。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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