Сегодня 15 апреля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Российские учёные создали прозрачные электроды для умных окон, оптоэлектроники и солнечных панелей

Ученые из Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) разработали и испытали технологию производства прозрачных электродов с впечатляющим набором свойств. Электроды остаются одновременно прозрачными в широком диапазоне волн без потери электропроводности. Обычно возможно либо первое, либо второе. Разработка будет интересна для производительной оптоэлектроники, фотогенерации и умного остекления.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Electronic Materials. По факту российские исследователи первыми разработали электроды на основе дигерманида кальция (CaGe2) — соединения, состоящего из чередующихся двумерных слоев атомов кальция и германия. Учёные вырастили тончайшие плёнки этого материала, осаждая в вакуумной камере кальций и германий на подложку из оксида алюминия и проводя их температурную обработку при 750−850 °C.

Прозрачность полученных образцов преимущественно в инфракрасном диапазоне от 1000 до 4000 нм оказалась на уровне 78%. Затем был применён определённый технологический приём — образец «перфорировали» с помощью лазера, создав на нём что-то в виде клетчатого узора. Это сразу же увеличило прозрачность электрода до внушительных 90 % с одновременным расширением диапазона прозрачности в область видимого света. Электрод обрёл прозрачность в диапазоне от 400 до 7000 нм. Что важно, сопротивление практически не увеличилось, хотя объём токопроводящего материала существенно снизился.

Авторы исследования протестировали работу новых электродов в составе германиевого фотодетектора. Эксперимент показал, что чувствительность такого прибора на электродах из дигерманида кальция на 85 % превышает коммерческие аналоги. Кроме того, датчик оказался способен улавливать более широкий диапазон длин световых волн: 800–2200 нм по сравнению с 800–1900 нм у других подобных устройств.

 Источник изображения: ACS Applied Electronic Materials

Перфорация электрода фемтосекундным лазером и достигнутый при этом эффект. Источник изображения: ACS Applied Electronic Materials

«Самое очевидное и прямое применение полученных результатов — это развитие приборной базы телекоммуникационных технологий. Исследованные нами фотодетекторы и электроды чувствительнее аналогов, а также улавливают более широкий диапазон длин волн. Поэтому они помогут усовершенствовать линии оптической связи, например передачу интернет-трафика по оптоволокну», — рассказал участник проекта, Александр Шевлягин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории оптики и электрофизики Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.

Кроме использования в оптических приёмниках и передатчиках, а также в составе солнечных ячеек разработка может стать находкой для умного остекления. Например, окно с таким покрытием может быть освобождено от наледи и запотевания простым пропусканием тока по своей поверхности, что улучшит энергоэффективность помещений в холодные и сырые времена года.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Apple оперативно удалила из App Store эмулятор Game Boy из-за спама и нарушения авторских прав 2 ч.
Благодаря сериалу Fallout популярность игр серии в Steam подскочила «более чем вдвое», а Fallout 76 даже установила новый рекорд 3 ч.
OpenAI открыла офис в Японии, который стал первым в азиатском регионе 4 ч.
После бесплатной раздачи продажи комедийного хоррора на четверых Content Warning достигли впечатляющего результата 4 ч.
Проклятие снято: после четырёх подряд проигранных финалов Faze Clan стала чемпионом IEM Chengdu 2024 по Counter-Strike 2 6 ч.
«Bethesda никогда не меняется»: релиз амбициозного мода Fallout: London перенесли на неопределённый срок из-за крупного обновления для Fallout 4 7 ч.
Vultr запустил суверенное и частное облака для госзаказчиков и предприятий 19 ч.
Авторы грядущей космической стратегии Homeworld 3 напомнили о событиях предыдущих частей в новом видео 19 ч.
В Telegram появился инструмент для простого создания стикеров из изображений 19 ч.
Аудитория кооперативного хоррора The Outlast Trials превысила 2 млн игроков 19 ч.