بررسی پتانسیل های ارگانیک هیبریدی نیمه هادی های ارگانیک

برنامه های رانندگی فعلی تجاری منافع تجاری

سلول های خورشیدی Perovskite

برجسته ترین کاربرد نیمه هادی های هیبریدی ارگانیک در دستگاه های فتوولتائیک است. Perovskite سلول های خورشیدی به قدرت تبدیل بهره وری بیش از 26٪ در پیکربندی تک نفره، رقابت با سیلیکون کریستالی متمرکز شده است، توانایی تنظیم شکاف باند از طریق مخلوط کردن کمک می کند تا ساخت سلول های همراه که یک سلول بالا با تکنولوژی پایین سلول های حرارتی، به عنوان کاهش اثرات شیمیایی ساده، به عنوان مثال تجزیه و تحلیل گران قیمت بالا، به عنوان مثال، به عنوان مثال، سیستم عامل های کاهش عملکرد پایین، به طور ساده، به عنوان مثال، به طور کامل مواد شیمیایی.

Light-Emitting دیود (LEDs)

هیدروکites ترکیبی همچنین نشان می دهد وعده استثنایی به عنوان لایه های غیر قابل قبول در LED های LED های Perovskite (PeLED) می تواند به بازده کوانتومی نزدیک به بی نظیر و پهنای باندهای خط انتشار باریک، آنها را جذاب برای نمایش نسل بعدی.با جایگزینی cation آلی (به عنوان مثال، فرم انتشار، amiiumdin، سیمیدیومییدیوم، یا انعطاف پذیری های کوانتومی، با استفاده از قطعات نور مادون قرمز رنگ سبز نشان داده شده است.D.

تصاویر و سنسور های تصویر

ضریب جذب بالا و طول عمر حامل طولانی نیمه هادی های هیبریدی به قابلیت های شناسایی عکس عالی تبدیل می شود. Perovskite Photo Identifieors با قابلیت های responsivities بیش از 10 / W و تشخیص طول موج قابل مقایسه با تصویربرداری سیلیکون مادون قرمز تجاری، توانایی آنها برای ذخیره مستقیم بر روی بستر های انعطاف پذیر قادر به سبک وزن، آرایه های تصویربرداری بزرگ خوشه ای نیز توسعه یافته است و کریستال های ضدعفونی کننده های ساده، به ویژه در پوشش های تصویربرداری تک باندهای تک باندهای ساده و ساده.

سنسور های زیست محیطی و گازی

هدایت الکتریکی و نورزاسیون نیمه هادی های هیبریدی به شدت به تبلیغات سطح حساس هستند، و آنها را به سنسورهای گاز موثر تبدیل می کند.به عنوان مثال، فیلم های سرب متیلمیوم تغییرات مقاومت برگشت پذیر را نشان می دهد در حالی که در معرض آمونیاک، رطوبت، یا ترکیبات آلی ناپایدار است. ترکیب سطح بالا از مورفولوژی نانو ساختار و عملکرد شیمیایی تنبل از اجزای ارگانیک اجازه می دهد تا نظارت بر چنین سنسورهای استفاده از محیط زیست را در سیستم های کم استفاده از نوروضر قابل حمل و یا آلودگی هوا.

توسعه تحقیقات و مسیرهای آینده

مدیریت ثبات و قابلیت دور بودن

مانع اولیه برای تجاری سازی گسترده نیمه هادی های هیبریدی، به ویژه Perovskites، حساسیت آنها به اکسیژن، رطوبت، گرما و نور است. تکنیک های انکرکساسیون، مانند رسوب لایه اتمی لایه های سد یا ادغام با مواد 2D مانند گرافن، نشان داده شده است در گسترش عمر دستگاه دیگر مهندسی ترکیب: جایگزین کردن cs آلی آلی با تجزیه و تحلیل کامل مولکول های آسیب زا و یا مواد آلی در حال توسعه.

مواد آزاد و سازگار با محیط زیست

نگرانی های زیست محیطی در مورد محتوای سرب در کارآمدترین Perovskites ترکیبی باعث شده است جستجو برای گزینه های غیر سمی. Tin-based Perovskites (به عنوان مثال، CsSnI3، FASnI3) ارائه خواص الکترونیکی مشابه اما از اکسیداسیون سریع است. Bismuth-based Perovskites (به عنوان مثال، C2Biium به طور ذاتی ثابت است، و بدون مانع از از بین بردن اثرات آن است.6)

روش های جدید سنتز و Deposition

برای مقیاس تولید، محققان فراتر از پوشش چرخش به تکنیک های مقیاس پذیر مانند پوشش تیغه، پوشش دستی و رسوب بخار حرکت می کنند. رسوب بخار کنترل دقیق بر ضخامت فیلم و ترکیب، فعال کردن بزرگ-area، فیلم های بدون پینترف برای فرآیندهای راه حل، استفاده از مهندسی ضدsolvent، تخمیر افزودنی، و کنترل شیمی پیش فرض بهبود می یابد که عناصر الکترونی دیگر پردازش شده است.

ادغام با 2D مواد و ساختار کوانتومی

ترکیب هیبرید های ارگانیک ارگانیک ارگانیک با مواد 2D مانند گرافن، MoS2 یا هگزاون نیتید بولاگونال باز می کند معماری دستگاه های جدید، به عنوان مثال، ون در ولس Heterostructures که ساندویچ یک لایه اسید Perovskite بین الکترودهای گرافن نشان داده است که شناسایی عکس فوق العاده سریع و اثرات حافظه غیرvolatile را بررسی کرده است.

نتیجه گیری

نیمه هادی های هیبریدی ارگانیک ارگانیک از یک کنجکاوی آزمایشگاهی به یک پلت فرم با تاثیر واقعی تکنولوژی انتقال یافته اند.[۳] ترکیب منحصر به فرد آنها از خواص بی عیب و نقص الکترونیک، روند راه حل و انعطاف پذیری مکانیکی آنها را به عنوان مواد کلیدی برای نسل بعدی الکترونیک، تبدیل انرژی و سنجش باقی مانده است، در حالی که چالش های مربوط به ثبات و سازگاری زیست محیطی گزارش می شود، سرعت پیشرفت های عملی، دستگاه های جذاب در مطالعه دقیق مواد شیمیایی و ضروری به آن می رسند.