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2021-04-24 10:49 |
研究人員讓2D材料獲得極化光伏效應(yīng),并優(yōu)于太陽能電池
研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一種可以從某些非光伏、原子平面(2D)材料中獲得極性和光生伏打特性的方法--背后的關(guān)鍵在于材料排列的特殊方式。據(jù)悉,這種方法產(chǎn)生的效應(yīng)不同于太陽能電池中常見的光伏效應(yīng),甚至可能還優(yōu)于這種效應(yīng)。 ^&;,n.X5Z rZgu`5<a
[attachment=106963] ew\:&"@2]w 太陽能被認(rèn)為是擺脫化石燃料的關(guān)鍵技術(shù)。研究人員不斷創(chuàng)新更有效的方法來獲取太陽能。很多創(chuàng)新則都來自材料研究領(lǐng)域。近日,來自東京大學(xué)應(yīng)用物理系的助理研究員Toshiya Ideue和他的團(tuán)隊(duì)對2D材料的光伏特性和這些材料相遇時的界面表現(xiàn)出了濃厚的興趣。 G8}owszT 6w%n$tiX Ideue指出:“通常情況下,多個2D材料的界面對單個晶體表現(xiàn)出不同的特性。我們發(fā)現(xiàn),兩種通常不表現(xiàn)出光伏效應(yīng)的特殊材料在以一種非常特殊的方式堆疊時也會產(chǎn)生這種效應(yīng)! AWcbbj6Nd `+Nv=vk
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E{[j 這兩種材料是硒化鎢(WSe2)和黑磷(BP),它們都有著不同的晶體結(jié)構(gòu)。最初,這兩種材料都是非極性的,在光照下不會產(chǎn)生光電流。然而,Ideue和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),通過將WSe2和BP的薄片以正確的方式堆積在一起,樣品表現(xiàn)出了極化,當(dāng)光投射到材料上時它會產(chǎn)生電流。即使在樣品兩端的照明區(qū)域遠(yuǎn)離電極也會發(fā)生這種效應(yīng),這跟普通的光伏效應(yīng)是不同的。 ndFVP;q (PPC?6s 這種行為的關(guān)鍵是WSe2和BP的合作方式。BP的晶體結(jié)構(gòu)在一個平面上具有反射對稱或鏡面對稱,而WSe2的晶體結(jié)構(gòu)有三條鏡面對稱。當(dāng)材料的對稱線對齊時,樣品獲得極性。這種層堆積是一項(xiàng)精細(xì)的工作,但它也向研究人員揭示了新的特性和功能,這些則都無法僅通過觀察材料的普通形式就能預(yù)測的。 Tf#Op
v) uihH")Mo Ideue表示:“我們面臨的最大挑戰(zhàn)將是找到一種具有更高發(fā)電效率的2D材料的良好組合以及研究改變堆疊角度的效果。但發(fā)現(xiàn)從未見過的材料的突現(xiàn)性質(zhì)是非常值得的。希望有一天這項(xiàng)研究能改善太陽能電池板。我們希望在納米材料中探索出更多前所未有的特性和功能! 7)U
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