Учёные Уральского федерального университета повысили эффективность тонких пленок сульфида свинца, что позволит создавать фотодетекторы и солнечные панели для работы в условиях пониженной освещённости. опубликована в журнале Thin Solid Films.
Оптимизация состава реакционной смеси и добавление сенсибилизирующих веществ в виде восстановителя, а затем в комбинации с окислителем позволили существенно повысить фотоэлектрические характеристики пленок сульфида свинца, получаемых химическим осаждением из водных растворов.
Исследователи установили, что сочетание перманганата калия и йодида аммония значительно увеличивает фотоотклик пленок сульфида свинца на видимый и инфракрасный свет.
В результате синтеза пленки становится более совершенной, в ней повышается доля наноразмерных частиц. Это улучшит характеристики будущих устройств, повысив их производительность при слабом освещении. Перманганат калия в малом количестве усиливает чувствительность к свету второго компонента – йодида аммония. Модифицированные добавкой пленки сульфида свинца эффективнее взаимодействуют с фотонами. Это открытие позволит усовершенствовать производство компонентов фототехники и солнечных панелей, где важна высокая светочувствительность.
В исследовании для синтеза пленок использовали метод химического осаждения из раствора.
Этот способ не только технологически прост и экономически выгоден, но и важен в контексте устойчивого развития и перехода к зеленым технологиям.
УрФУ разработала ранее метод химического осаждения полупроводниковых пленок, считая его одним из мировых центров в этой области технологий.
Работа позволит найти более эффективные и доступные решения для разработки новых устройств в областях фотоники, оптоэлектроники и альтернативной энергетики. Исследование выявляет скрытые механизмы фотопроводимости твердых тел, создаёт возможность целенаправленного получения полупроводниковых материалов с уникальными фотоэлектрическими характеристиками и помогает наметить пути оптимизации условий тонкопленочного синтеза с заданными функциональными свойствами.
Полупроводниковый материал сульфид свинца поглощает видимое и инфракрасное излучение, преобразуя их в электрический сигнал. Его применяют в фотодетекторных приборах, солнечных преобразователях и химических сенсорах.
Способность сульфида свинца активно поглощать свет в инфракрасной части спектра используется для создания приборов ночного видения, фотоприемных устройств теплового наведения ракет, мониторинга земной и водной поверхности. Внедрение легирующих добавок позволяет улучшить его характеристики, выбор которых зависит от конкретной задачи.
Ученые уверены, что результаты нынешнего исследования могут привести к созданию более эффективных материалов, оказавших долговременное влияние на разработку приборов экологического контроля, медицинской диагностики и альтернативной энергетики.
Информация предоставлена отделом научных коммуникаций УрФУ.
Источник фото: ru.123rf.com