科学家创造了由硫化锆锆(BaZrS3)制成的薄膜，并证实了这种材料具有理论家预测的诱人的电子和光学特性。
这些薄膜结合了极强的光吸收能力和良好的电荷传输能力-两种特性使其非常适合光伏和发光二极管(LED)等应用。
例如，在太阳能电池板中，实验结果表明，BaZrS3薄膜比具有相同厚度的传统硅基材料将太阳光转化为电能的效率要高得多，该大学物理学教授郝曾博士说。在布法罗文理学院。这可以降低太阳能成本，特别是因为即使新膜不完美，它们的性能也很出色。(制造几乎无缺陷的材料通常会更昂贵，Zeng解释说。)
“数十年来，仅使用了少数几种半导体材料，而硅是主要材料，”曾庆说。“我们的薄膜为半导体研究的新方向打开了大门。有机会探索全新材料类别的潜力。”
这项研究 于11月发表在《纳米能源》杂志上。
UB物理学博士 魏秀成和许浩雷是第一作者。该项目由美国能源部(DOE)SunShot奖 和美国国家科学基金会(NSF)可持续化学，工程与材料奖资助。太原师范大学，南方科技大学，西安交通大学和中国科学院都在中国;洛斯阿拉莫斯国家实验室;和伦斯勒理工学院。
受理论预测启发的实验
BaZrS3属于一类称为硫属元素钙钛矿的材料，是无毒的，富含地球的化合物。
近年来，理论家已经计算出各种硫属钙钛矿应该表现出有用的电子和光学特性，这些预测引起了像曾梵志这样的实验学家的兴趣和想象力。
BaZrS3并非全新材料。曾梵志研究了该大院的历史，发现了可追溯至1950年代的情报。
他说：“它已经存在了半个多世纪。” “在较早的研究中，位于尼亚加拉大瀑布的一家公司 以粉末形式生产了它。我认为人们对此并不重视。”
但是，光伏和LED等应用需要薄膜而不是粉末，因此Zeng的团队便着眼于此。
研究人员通过使用激光加热和氧化钡锆氧化物来制作BaZrS3膜。蒸气沉积在蓝宝石表面上，形成薄膜，然后通过称为硫化的化学反应转化为最终材料。
Hui说：“传统上，半导体研究高度集中在常规材料上。” “这是探索新事物的机会。硫属元素钙钛矿与广泛研究的卤化物钙钛矿具有某些相似之处，但不会遭受后者材料的毒性和不稳定性的困扰。”
“现在我们有了由BaZrS3制成的薄膜，我们可以研究其基本特性以及如何将其用于太阳能电池板，LED，光学传感器和其他应用中，” Wei说。