Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Ученые обнаружили фотонапряжений в материалах Сегнетоэлектрики Использование феррита висмута сверхтонких пленок

Published on September 19, 2011 at 3:41 AM

По Камерон Чай

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли и департамента США Лоуренса в Беркли энергетики Национальной лаборатории (Berkeley Lab) выявили детали фотоэлектрических процесс сегнетоэлектрических материалов с использованием феррита висмута или BFO ультра-тонких пленок.

Исследователи также обнаружили, что этот же принцип может быть применен на всех типах подобных материалов. BFO фильмов исследовали ученые конкретных периодической структуры домена охватывающей на расстояние до нескольких микрометров. Области создания полос, каждая из которых имеет ширину от 50 до 300 нм, изолированных от доменных стенок толщиной всего 2 нм. Электрической поляризации в каждой полосе в противоположном направлении, что ее соседними полосами.

Домены с противоположной электрической поляризации, в среднем около 140 нанометров, разделенных стенами 2 нанометров, формы и выравнивание массива в тонкой пленке феррита висмута. Фото: Lawrence Berkeley National Laboratory

Джоэл Ager, один из исследователей, заявил, что исследовательская группа точно знала, положение и размер встроенного электрического поля в фильмах BFO. Исследователи наблюдали очень высокие напряжения, в несколько раз запрещенной зоны материала напряжения при БФО тонких пленок были освещены, сказал он. Электроны освобожден входящих фотоны и образуют соответствующие отверстия, в результате чего поток тока в направлении, перпендикулярном доменных стенок, добавил он.

Ученые установлены платиновые электрических контактов к BFO ультра-тонкие пленки для измерения тока. Эксперимент доказал, что доменные границы между областями противоположной электрической поляризации увеличился фотоэлектрические напряжения. Разноименных зарядов по обе стороны доменной стенки генерировать электрическое поле, которое заставляет носителей заряда друг от друга. На одной стороне стены, электроны и дырки отталкиваются накапливаются, а с другой стороны, дырки отталкиваются и электроны накапливаются.

Эффективность солнечных батарей получает снижается из-за немедленное рекомбинации электронов и дырок. Тем не менее, в фильмах BFO, домены "противоположно поляризованных зарядов производят сильного электрического поля на доменные стенки, чтобы предотвратить рекомбинацию. Электроны и дырки движутся в противоположном направлении от доменных стенок к центру домена, который слабее электрического поля. По мере увеличения числа электронов больше, чем отверстия, дополнительные электроны вынуждены из одного домена в другой в том же направлении, в соответствии с указаниями общего тока. Ager описал его как "пожарной бригады" с каждым ковшом электронов перекачивается из одной области в другую.

Эффективность BFO сверхтонких пленок "света отзывчивость является самым высоким возле доменных стенок. Хотя они производят сверхвысокого напряжения, у них не хватает большой ток, еще одним ключевым фактором для мощных солнечных батарей. Сочетание фотоэлектрических эффект "пожарной бригады" сегнетоэлектрики "с большими токами позволяет изготовление солнечных батарей с превосходной эффективности.

Источник: http://www.lbl.gov

Last Update: 7. October 2011 18:40

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit