科學(xué)家正在研究一種由真菌衍生的染料“Xylindein”，或許未來有機會于太陽能電池等領(lǐng)域中成為低成本、易制造、部分替代硅的新半導(dǎo)體材料。

光電元件于如今生活中應(yīng)用廣泛，舉凡光纖、發(fā)光二極體（LED）、激光（laser）、光伏元件、太陽能電池等都藏有其身影，而其基礎(chǔ)原理來自半導(dǎo)體。其中，太陽能電池核心技術(shù)就在于內(nèi)部將光子轉(zhuǎn)換為電子的半導(dǎo)體材料，若依材料區(qū)分，可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅等。

雖然硅還是當(dāng)今太陽能電池主要應(yīng)用材料，但實際上它并不是光電子學(xué)領(lǐng)域最好的材料人選，如果有種新電子材料能提升與光的相互作用，將是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一大里程碑，為了取代傳統(tǒng)硅晶太陽能電池，各類型新一代太陽能電池正在摩拳擦掌，比如鈣鈦礦太陽能電池、CdTe 薄膜電池、CIGS 薄膜電池、染料敏化太陽能電池（DSSC）等。

一項新研究由奧瑞岡州立大學(xué)（Oregon State University）物理學(xué)家 Oksana Ostroverkhova 領(lǐng)導(dǎo)，他們開始研究一種稱為 Xylindein 的有機顏料，在實驗中可以作為電子材料發(fā)揮作用。

Xylindein 由綠杯盤菌屬（Chlorociboria）真菌生成，遭這類真菌感染的木材會被染成藍綠色，由于顏料相當(dāng)穩(wěn)定，在長時間抵御高溫、紫外線、電應(yīng)力（electrical stress）等各種侵害后仍展現(xiàn)出獨特色調(diào)，木匠們特別喜愛珍藏這些木材，一藏就是數(shù)百年。

Oksana Ostroverkhova 認為，如果能解開 Xylindein 顏料穩(wěn)定數(shù)百年的秘密，或許就可解決有機電子學(xué)常見的問題。

利用當(dāng)前主要技術(shù)，Xylindein 可形成具多孔結(jié)構(gòu)的不均勻薄膜。研究人員將 Xylindein 與一種透明不導(dǎo)電聚合物 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，即壓克力）混合，以滴落涂布法（drop-casting）將純 Xylindein 溶液與混合 PMMA 溶液滴到玻璃基板上的電極分別進行測試，發(fā)現(xiàn)非導(dǎo)電聚合物可大幅改善薄膜結(jié)構(gòu)，不會影響 Xylindein 的電性，展現(xiàn)出更好光敏性（photosensitivity）。

這項發(fā)現(xiàn)為太陽能電池產(chǎn)業(yè)帶來潛在應(yīng)用價值，科學(xué)家可以開始嘗試從纖維素提取出新穎半導(dǎo)體材料。Oksana Ostroverkhova 認為，Xylindein 作為半導(dǎo)體材料，可應(yīng)用于穿戴式柔性電子設(shè)備中。新研究發(fā)布在《MRS Advances》期刊。

原文來源：科技新報