Investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado nuevas heteroestructuras que podrían fabricar dispositivos optoeléctricos, como paneles solares y sensores, más eficiente.

Las heteroestructuras se hacen apilando capas de materiales bidimensionales. Aquí, los investigadores apilaron dos materiales muy delgados, disulfuro de tungsteno y grafeno, para ver si trabajarían juntos para generar electricidad.

"Si desea agregar un material diferente sobre el silicio, que se utiliza a menudo en células solares, sería muy difícil porque habría un desajuste entre los materiales, "dijo Libai Huang, profesor de química en la Facultad de Ciencias de Purdue, quien dirigió la investigación. "Pero estas capas atómicamente delgadas te permiten construir como Legos. Esto abre muchas nuevas formas de diseñar funcionalidades".

Grafeno que es una forma de carbono, es bueno para mover electrones. Los átomos de carbono forman enlaces que los electrones pueden usar para moverse rápidamente; cuanto más rápido se mueven los electrones, más eficiente es la corriente eléctrica que crean. Para comparacion, los electrones pueden moverse más de 1, 000 veces más rápido en grafeno que en silicio.

Usando la interacción entre el grafeno y el disulfuro de tungsteno para generar una corriente, aunque, era una idea nueva.

El disulfuro de tungsteno tiene una banda prohibida, un rango de energía donde no pueden existir electrones, que dicta la energía mínima que se puede absorber. La banda prohibida del disulfuro de tungsteno es de dos electronvoltios, lo que significa que solo se puede absorber luz con más de dos electronvoltios. Añadiendo una capa de grafeno, El equipo de Huang pudo mover el electrón del grafeno al disulfuro de tungsteno, que requiere menos energía que la banda prohibida. Esto significa que incluso la luz con menos de dos electronvoltios podría usarse para crear energía.

Las aplicaciones no se limitan solo a las células solares, dijo Huang. Este mecanismo podría usarse para crear nuevas propiedades en materiales usados ​​en transistores, sensores y más.