Nanocables Ultra-limpio tienen un gran potencial

Nanocables Ultra-limpio tienen un gran potencial

Nanocables Nueva ultra-limpia producida en el Centro de Nano-Science, Universidad de Copenhague tendrá un papel central en el desarrollo de nuevos de alta eficiencia de células solares y la electrónica a escala manométrica. Estudiante de doctorado Pedro Krogstrup, Niels Bohr Institute, en colaboración con un número de investigadores reconocidos, y la compañía SunFlake A / S, está detrás del avance. Los nuevos hallazgos han sido publicados recientemente en la prestigiosa revista Nanoletters.

Nanocables son estructuras unidimensionales poseen unas propiedades eléctricas y ópticas - una especie de bloques de construcción, que los investigadores utilizan para crear los dispositivos a nanoescala. En los últimos años, ha habido una gran cantidad de investigación sobre cómo los nanocables pueden ser utilizados como bloques de construcción en el desarrollo de células solares. Uno de los desafíos es el control de la producción de nanohilos. Los nanocables nuevo ultra-limpias son parte de la solución. Ultra significa limpio que la estructura electrónica es perfectamente uniforme a lo largo de los nanocables, que es una parte muy importante en la obtención de nano-dispositivos electrónicos de alto rendimiento. Esto se logra mediante el cultivo de los cables sin el uso de una catálisis de metales como el oro, y al mismo tiempo tener un cristal perfecto de una sola fase estructural único que hasta ahora ha sido imposible que este tipo de nanocables.

Ilustración: nanocables arsenid galio-ultra-limpio crecido en un substrato de silicio da esperanza de desarrollar células solares baratos y muy eficaces.

 - Los cables ultra-limpio se cultivan en un substrato de silicio con una capa muy delgada de óxido natural. El galio elemento, que es una parte del material de nanocables, reacciona con el óxido y hace que los pequeños agujeros en la capa de óxido, y aquí el galio se acumula en gotas pequeñas de unos pocos nanómetros de espesor. Estas gotas de capturar el elemento arsénico - el otro material en el nanocable ya través de un efecto de auto-catalítico comienza el crecimiento de los nanocables, sin interferencia de otras sustancias, explica Peter Krogstrup. El avance es el resultado de un año de trabajo en el marco de su doctorado.

El control sobre el cultivo de nanocables

Numerosos experimentos con diferentes condiciones de crecimiento han hecho los investigadores más prudentes a la física detrás de la formación de los nanocables. Un nanocable normalmente consiste de dos segmentos de cristal hexagonal y cúbica, pero los nanocables nuevos sólo consisten en una estructura cristalina cúbica perfecta. Esto significa que el camino de los electrones a través del cable no se ve afectado y por lo tanto sufre menos pérdidas de energía que conduce a una mayor eficiencia.

 - Esta mejor comprensión del proceso de crecimiento nos da el control sobre el cultivo de nanocables limpia y los cables son el punto de partida de mi trabajo actual desarrollo de una célula solar de alta eficiencia basados en nanocables. Con estos resultados, son un buen paso más cerca de este objetivo, explica Peter Krogstrup, señalando que su nanocables se cultivan en un substrato de silicio.

- El sustrato es más barato que la alternativa de sustratos que muchos otros investigadores utilizar. Es importante porque en última instancia se trata de obtener tanta energía como sea posible durante el menor costo posible, explica Peter Krogstrup, cuya investigación se lleva a cabo en colaboración con la empresa SunFlake A / S, que se encuentra en el Centro de Nano-Ciencia en el Universidad de Copenhague. La compañía está trabajando para desarrollar las células solares del futuro sobre la base de las nanoestructuras de galio y arsénico.

- Estamos muy contentos de que Pedro ha dado tan buenos resultados tan temprano en el proyecto de investigación, dice el CEO de SunFlake A / S Schaldemose Morten.

Enlace al artículo: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl102308k