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半导体所揭示半导体界面电荷转移机理

与传统的太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池具有原材料丰富、生产过程中无毒无污染、生产成本较低、结构简单、易于制造、生产工艺简单、易于大规模工业化生产等优势,在清洁能源领域具有重要的应用价值。在过去二十多年里,染料敏化太阳能电池吸引了世界各国众多科学家的研究,在染料、电极、电解质等各方面取得了很大进展。当前,染料敏化太阳能电池的最高效率为13%,它由二氧化钛(TiO2)作为半导体电极、锌基卟啉和钴作为电解液组成。当前已经达成共识,电子从染料分子注入半导体的界面转移速率限定了染料敏化太阳能电池效率的提升。相对于过渡金属氧化物TiO2,氧化锌(ZnO)的电子迁移率要高2个数量级,同时它拥有与TiO2相似的能级位置和禁带宽度,预期用ZnO替换TiO2可以显著提高染料敏化太阳能电池的效率。然而,实验发现ZnO基染料敏化太阳能电池最高效率只有7.5%,这主要是由于ZnO基染料敏化太阳能电池中的界面电荷转移速率大概只有TiO2基的十分之一......阅读全文

Nano Letters:半导体界面电荷传输规律

  第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹  通讯单位 : 国家纳米科学中心  论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768  研究背景  向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有

第386次香山科学会议聚焦碳基半导体界面科学与工程

  硅材料在20世纪迅猛发展不仅得益于人们对界面科学与工程的深入研究,而且更是将广泛应用的半导体微电子学带入千家万户。出席日前在苏州举行的以“碳基半导体界面科学与工程”为主题的第386次香山科学会议的专家指出,碳基半导体界面科学与工程方面是一个非常复杂的体系,还有许多重大的科学问题亟待解决

半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破

    中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员课题组在半导体/绝缘体高分子复合材料研究取得突破,其研究结果被国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials 2010, 20, 1714)以“卷首插画”的形式予以重点报道。  在人们的传统观念

我国半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破

  日前,中科院长春应用化学研究所杨小牛研究员课题组在半导体/绝缘体高分子复合材料研究取得重大突破,其研究结果被国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)以“封面论文”的形式给予重点报道。  在传统观念中,绝缘体会阻碍电荷传输,因此一般来讲,

光解水制氢的复合催化剂设计取得新进展

  中国科技大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室熊宇杰课题组,通过与罗毅研究团队的江俊和张群在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的 “三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得重要进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半

中国科大复合光催化剂设计取得系列进展

  太阳能被认为是21世纪最清洁的能源,而光催化是一种可以直接将太阳辐射能转化为化学能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,因而只能有效地吸收紫外光。由于紫外光只占太阳光全谱的5%左右,因此非常有必要发展能够广谱吸光并

中国科大设计出新型光解水制氢复合催化剂

  近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与罗毅研究团队的江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得新进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半导体-金属间肖特基势垒驱动的电荷

这篇Science论文被质疑:回应有理有据 双方各执一词

  缘起:黄劲松团队提出DLCP技术绘制钙钛矿陷阱态的能量分布  2020年3月20日,美国北卡罗来纳大学黄劲松教授团队展示了一种驱动级电容分析技术(DLCP),绘制了金属卤化物钙钛矿单晶和多晶太阳能电池中陷阱态的空间和能量分布。相关成果以“Resolving spatial and energet

科学家在单原子层材料中首次观测到压电电子学效应

  美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近与美国哥伦比亚大学的James Hone研究组合作,首次在二维单原子层材料二硫化钼中实验观测到压电效应(piezoelectric effect)和压电电子学效应(piezotronic effect),并首次成功

“吃辣”的电池“有能量”

  华东师范大学物理与电子科学学院教授保秦烨课题组把天然分子辣椒素作为添加剂引入到钙钛矿半导体,在国际上首次直接观察到软物质钙钛矿半导体表面电子结构从P型转变成N型的新现象。相关论文1月14日发表于《焦耳》。 保秦烨向《中国科学报》介绍,“使用绿色、可持续的基于森林系生物添加

李灿院士团队揭示等离激元光催化剂电荷分离偏振效应

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员李灿,研究员范峰滔团队在表面等离激元光催化界面电荷分离研究中取得新进展,揭示催化位点的电荷浓度与偏振角度的定量关系。  金属纳米颗粒表面等离激元具有独特的光学性质,如特定波段光吸收、光场局域效应等,在分析科学、纳米材料、光

中国科大广谱分解水制氢的光催化剂研究获进展

  氢能是一种非常清洁且可储存运输的可再生能源,利用太阳能分解水制备氢气已成为一种备受关注的清洁新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,使其只能吸收紫外光等短波太阳光,而紫外光只占太阳光全谱的5%左右,造成了充分利用太阳能的困难。因此,非常有必

为何肖特基二极管被称为开关电路中的“神器”?

随着电子行业发展的不断趋势化,电子元器件行业也深受电子行业的影响而不断的壮大,肖特基二极管是电子元器件行业最普遍常见的一种保护器件,但有时候也是会被设计师无视的元件。它身上最大的亮点就是单向导电,也就是说电流只能从单一方向通过,正是因为这个特性,它常常被应用作为开关元件来控制电流。一般来讲,晶体肖特

单色LED分选参数应用方案

应用背景发光二极管(light-emitting diode,简称LED)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件,由含镓、砷、磷、氮等的化合物制成。该半导体元件同时包含P型半导体与N型半导体,并在交接界面形成空间电荷区域,即PN结。当给LED施加正向电压后,其内部PN

半导体导电性的敏感效应

  半导体的能带结构如图4.2-23所示,下面是已被价电子占满的允带,中间为禁带,上面是空带。因此,在外电场作用下不能导电,但是这是绝对零度时的情况。当外界条件发生变化时,例如温度升高和有光照射时,满带中有少量电子有可能被激发到上面的空带中去,在外电场作用下,这些电子将参与导电。同时,满带

大连化物所硅基材料用于光电化学分解水研究获新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、洁净能源国家实验室(筹)李灿团队在硅基半导体材料用于光电化学分解水的光阳极研究中取得新进展,发现了单晶硅基光电极中的界面施主态缺陷能级是制约光电极效率的因素之一,成功对异质结的界面能带结构进行了精细调控,有效提高光电极的电荷分离及水氧化效

许昌学院钒酸铋光电催化分解水制氢技术获进展

   许昌学院新材料与能源学院杨晓刚教授与郑直教授联合指导硕士生李磊等,对钒酸铋半导体-催化剂体系应用于光电化学分解水制取氢气进行了研究。通过对半导体和催化剂的结构和负载量进行调控,采用理论和实验相结合的方式对界面的电荷分离进行了分析研究。相关成果日前发表于英国皇家化学会旗舰期刊《化学科学》上。  

高分子科学前沿报告会:聚焦OLED显示与照明

  高分子物理与化学国家重点实验室聚焦国际高分子科学前沿与学科交叉的发展态势,围绕“十二五”学科发展规划,紧密结合高分子合成化学、高分子复杂体系、高分子材料的功能化和高性能化、生态环境高分子和生物医用高分子、光电功能高分子等高分子前沿研究方向,从营造活跃学术氛围,加速创新人才培养,不断

中美联合团队在钙钛矿单晶表观获得增强拉曼光谱

  近日,长春光机所郭春雷中美联合光子实验室首次在钙钛矿(CH3NH3PbCl3)单晶表观测到了吸附分子4-巯基吡啶(4-MPY)的表面增强拉曼光谱(SERS)信号,增强因子高达10-5。图1. 4-MPY修饰的CH3NH3PbCl3单晶钙钛矿在不同波长激光下的SERS光谱(A),界面电荷转移过程示

Fe-ZnO界面的同步辐射研究

金属-氧化物界面(Metal-oxide interface)在很多先进的应用材料中起着非常重要的作用,有时甚至起着决定性的作用,比如:功能金属陶瓷材料、氧化物弥散强化合金、金属的氧化物防护、催化剂等等。众所周知,材料的宏观性质是由其微观结构所决定的,因此,为了改善材料的宏观性能,有必要弄清楚材料的

【催化】空穴传输桥:提高光催化分解水产氧新策略

  光催化水分解产氢被认为是一种克服日益严峻的传统能源损耗和温室效应问题的潜在技术 。然而,由于其复杂的多电子和多步骤过程,光催化水氧化的半反应是最终氢气产生速率的决定性因素,并且在最近两年得到了广泛研究。与析氢半反应相比,光催化水分解中的析氧半反应是一个更具挑战的步骤,因为它涉及一个四电子转移过程

中国科大光催化复合材料设计取得系列进展

  近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光催化复合材料设计方面取得系列进展,最新研究进展发表在7月23日出版的Advanced Materials 上。两篇论文分别被期刊以内封面和内封底的形式加以介绍,这两项

我国学者在有机半导体自旋传输研究中取得进展

  近期,强磁场中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究上取得新进展,相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在线发表。  有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合

一种基于不平坦基底结构的混合等离子体波导(一)

刘燕, 钟任斌, 丁红, 刘盛纲    摘要:提出了一种工作于太赫兹波段的、基于半圆柱形“不平坦”InSb基底结构的混合等离子体波导.分析了半导体材料InSb的相对介电常量随工作频率的变化特性,重点研究了该混合波导以及两种不同形变

有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究取得进展

  近日,中国科学院微电子研究所在有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究中取得新进展。  薄层过渡金属二硫化物(TMDCs)以其独特的电学、光电、机械和磁学特性为探索低维系统中的新物理特性和应用途径提供了一个新的平台。其中,在场效应晶体管应用中,少层二硫化钼(MoS2)可以突破传统半导体材料的短沟

弹簧拉力试验机几个部件介绍

  弹簧拉力试验机作为一款精密性检测仪器,需要保证机器检测的准确性,平常的保养也是必不可少的,比如试验机在操作过程中不可猛松手,以免产生剧烈震动,影响试验机精度。为了保证人身安全,试验机应该接地。试验机在正常使用条件下,其示值误差校验一次的有效期为一年,为了保证试验的准确性,需要定期请厂家来校准。

弹簧拉力试验机的几个重要部件

  弹簧拉力试验机作为一款精密性检测仪器,为了保证操作和维护的正确性,下面先来讲讲几个重要部件:   1、变压器:   变压器(Transformer)是利用互感原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。变

杨晓刚团队综述丰富元素用于光电分解水制氢问题

  太阳能光电化学分解水制备氢气能源,被认为是解决人类可持续发展问题的重要方案之一。近日,河南许昌学院表面微纳米材料研究所暨河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室杨晓刚博士带领团队,在《纳米研究》杂志发表综述文章,介绍了相关实验研究的最新进展。  上世纪70年代,科学家发现二氧化钛能分解水产生氢气

带填充状态对二维电子气Rashba自旋-轨道耦合的影响

  由于电荷与轨道重构,强关联氧化物界面常常形成具有独特性质的第三相,其中最有意思的发现就是两个绝缘氧化物界面的高导电性二维电子气。与常规半导体二维电子气不同,界面势阱中的电子具有d电子特征,可以占据不同的d轨道,从而带来一系列新特性例如二维超导电性以及磁性与超导电性共存等。  针对如何获得自旋极化

福州分子光谱会 拉曼光谱技术新进展、新技术荟萃

  分析测试百科网讯 2016年10月29日,在第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会召开期间,会务组组织了拉曼光谱、红外光谱、原子光谱分会场,让各位到会学者进行交流学习。在“拉曼光谱及相关光谱技术的研究进展”分会现场人头攒动,来自多个领域的拉曼光谱专家及相关厂商介绍了拉曼光谱的新技术、