Найден способ удешевить почти всю электронику
Logo
Cover

Команда из США нашла замену самым дорогим элементам вроде галлия и индия. Новая технология не только дешевле, но и открывает дорогу к созданию настраиваемых схем для извлечения электроэнергии из волн разного спектра.

Современные оптоэлектронные материалы в тонкопленочных солнечных панелях, мобильных телефонах и светодиодных лампах изготавливаются из одних и тех же редких и крайне дорогих элементов. Через 10 — 20 лет их запасы подойдут к концу, предупреждает Рой Кларк из Университета штата Мичиган. Он говорит об элементах III группы периодической таблицы, таких как индий и галлий, которые применяются в производстве электроники и осветительных приборов, пишет Futurity.

Исследователи из группы Кларка обнаружили метод сочетания двух распространенных элементов из групп II, IV и V для создания нового соединения. Оно заменяет редкие элементы, которые обычно применяют для создания оптоэлектронных материалов, и обладает теми же свойствами. При этом его составные части — цинк, олово и азот — встречаются в природе гораздо чаще и стоят намного дешевле.

Соединение абсорбирует и солнечную энергию, и свет, так что его можно применять для тонкопленочных фотоэлементов, светодиодных ламп, экранов смартфонов и телевизоров.

Замена цинка магнием увеличивает возможности материала по взаимодействию с синим и ультрафиолетовым светом. Оба этих компонента можно также «настроить» — то есть, в процессе выращивания кристаллов можно задать им такие условия, чтобы они были восприимчивы к определенным длинам волн. Это особенно важно для создания светодиодов.

«Когда вы освещаете дом или офис, вам хочется иметь возможность добавить теплого света, имитируя естественное освещение, — говорит Кларк. — Новые соединения из групп II–IV–V позволяют это сделать».

Рекорд производительности светодиодов на перовскитовых полупроводниках установили в прошлом году ученые из Кембриджа. Перовскитовый слой обходится дешевле обычных элементов, и его можно настроить на излучение света как в видимом диапазоне, так и в инфракрасном спектре.