Соляристор
Соляристор SOLAR (от cell transISTOR ) представляет собой компактный двухполюсный фототранзистор с автономным питанием . Транзистор «два в одном» плюс солнечный элемент обеспечивают модуляцию высокого и низкого тока за счет мемрезистивного эффекта в потоке фотогенерированных носителей. Этот термин был придуман доктором Амадором Пересом-Томасом в сотрудничестве с другими исследователями ICN2 в 2018 году, когда они продемонстрировали эту концепцию в сегнетоэлектрика -оксида/ солнечном элементе с объемным гетеропереходом органического соединения . [1]
Принцип работы [ править ]
В базовом варианте соляристора эффект транзистора с автономным питанием достигается за счет интеграции светопоглощающего слоя (материала, который поглощает энергию фотонов ) последовательно с функциональным полупроводниковым транспортным слоем, внутренняя проводимость или контактное сопротивление которого могут быть изменены извне.
Светопоглотитель (элемент солнечной батареи) [ править ]
В общем, поглотитель света представляет собой полупроводниковый p-n-переход , который:
- Эффективно собирает фотоны различных видимых длин волн за счет фотоэлектрического эффекта .
- Расщепляет фотогенерированные экситоны на свободные электроны и дырки.
- Приносит эти свободные электроны и дырки к соответствующим внешним электродам посредством внутреннего поля.
Кроме того, в тонкопленочных солнечных элементах буферные полупроводниковые слои переноса электронов и дырок вводятся на соответствующих металлических электродах, чтобы избежать электрон-дырочной рекомбинации и удалить барьер Шоттки металл/поглотитель .
Модулятор проводимости (транзисторный элемент) [ править ]
Эффект соляристора достигается за счет изменения свойств внутреннего поля или общей проводимости солнечного элемента.
Сегнетоэлектрические соляристоры . Одной из возможностей является использование сегнетоэлектриков -полупроводников в качестве транспортных слоев. Сегнетоэлектрический слой можно рассматривать как полупроводник с переключаемой полярностью поверхностного заряда. Из-за этого настраиваемого дипольного эффекта сегнетоэлектрики изгибают свою электронную зонную структуру и смещаются относительно соседних металлов и/или полупроводников при переключении поляризации сегнетоэлектрика, так что общую проводимость можно регулировать на порядки.
Двухполюсные фототранзисторы [ править ]
Обычные фотодиоды или фотодетекторы не переключаются, как фототранзистор , когда он смещен через третий вывод (затвор). Таким образом, дополнительным преимуществом соляристора является потенциальное уменьшение площади стандартного фототранзистора и сложности межсоединения. Используя соляристоры, теоретически можно было бы заменить трехэлектродную архитектуру в плоскости вертикальной двухэлектродной архитектурой, подобной фотодиоду, в таких системах, как фотодатчики, камеры или дисплеи.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Перес-Томас, Амадор; Лима, Андерсон; Биллон, Квентин; Ширли, Ян; каталанский, Густав; Лира-Канту, Моника (2018). «Солнечный транзистор и фотосегнетоэлектрическая память» . Передовые функциональные материалы . 28 (17): 1707099. doi : 10.1002/adfm.201707099 . hdl : 10261/199048 . ISSN 1616-3028 .