美国密歇根年夜学研究人员1月24日暗示,他们开辟出一种低温制造晶体硅的新路子,有望让计较机和太阳能电池更廉价更环保。 二氧化硅约占地壳总量的40%,可是将二氧化硅改变成晶体硅的工业体例不但本钱高,同时极真个加工前提带来了严重的情况污染。密歇根年夜学化学和利用物理传授史蒂芬?马尔多纳多说,今朝现代电子产物中的晶体硅是在跨越2000华氏度(约1093摄氏度)高温前提下经由过程一系列高能耗化学反映取得,全部进程会发生年夜量的二氧化碳。 马尔多纳多带领的研究小组比来寻觅到了在180华氏度(82摄氏度)下直接获得硅晶体的路子,他们的发现借助了人们在自家厨房中即可不雅察到的糖水结晶现象——当糖的水溶液呈超饱和状况时,糖会天然地构成晶体。 马尔多纳多说,在他们的研究中,液体金属代替了水溶剂,硅代替了糖溶质,所获得的溶液含有四氯化硅,并被分成聚积在液体镓金属电极中。来自镓金属的电子将四氯化硅改变成原料硅,而原料硅随后被溶入液体金属中。液体金属是这一新路子加工进程中十分主要的一个方面,很多固体金属也能供给将四氯化硅改变成原料硅所需的电子,可是只有像镓如许的金属才能在不需要额外热能的环境下构成帮忙硅晶体生成的液体。 聚积在液体镓电极概况的晶体硅为深色薄片,其直径为1/2000毫米。马尔多纳多但愿经由过程改良出产工艺取得更年夜尺寸的硅晶体,专门用在光电转换或储能等方面。研究小组正在领会晶体硅出产新路子中的几个变量,此中包罗利用其他乐鱼体育app低熔点的金属合金。 假如新路子被证实可行,那末其将具有十分重年夜的意义,特殊是对太阳能工业而言。晶体硅是今朝最首要的太阳能材料,硅的高本钱致使浩繁研究人员在积极追求替换半导体。不外,马尔多纳多同时暗示,此刻要切确地计较出新路子事实能让硅晶体的价钱降落几多还为时过早,可是新路子简直具有范围化、低本钱和环保出产晶体硅的潜力。他们还在摸索其他方式,包罗利用其他低熔点金属合金,终究实现一步将二氧化硅改变成晶体硅。