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牛津大學發現硫化鉍半導體,可減少75%太陽能轉換能量損失 Bismuth Sulfide-Based Semiconductor Cuts Solar Energy Loss by 75% in Laboratory Tests
英國牛津大學研究團隊發現,以硫化鉍(Bismuth Sulfide)為基礎的半導體材料,能改善太陽能材料在吸收光線時,容易造成電荷快速流失的問題。研究指出,傳統半導體雖然具有良好的陽光吸收能力,但光激發產生的電子容易與帶正電的電洞重新結合,並將能量以熱的形式耗散,降低太陽能轉換效率。研究團隊發現,硫化鉍具有特殊的量子電子結構,稱為「偽直接半導體」(Pseudo-direct Semiconductor)。其內部存在主要高能量吸收途徑,以及位於下方的低能量狀態,能夠暫時捕捉並保存受激發的電荷,延緩電子與電洞重新結合。研究人員利用超快太赫茲光譜技術(ultrafast terahertz spectroscop)分析材料薄膜,發現該機制在室溫下可使電荷損失減少約75%。此外,硫化鉍具有無毒、地球蘊藏量豐富等特性,可作為含鉛或鎘材料的替代選擇。研究團隊也指出,該材料薄膜可透過溶液製程、熱蒸鍍及化學浴沉積等方式製作。該研究成果已發表在《自然》期刊。
2026/11/08
https://interestingengineering.com/energy/sulfide-based-semiconductor-solar-energy-loss
Interesting Engineering
莊純琪