有机半导体激子扩散距离可达8微米
据物理学家组织网10月11日报道,美国罗格斯大学研究人员发现,激子在有机半导体晶体红荧烯中的扩散距离是以前认为的1000多倍,该距离与激子在制备无机太阳能电池的硅、砷化镓等材料中的距离相媲美。科学家认为,新的研究发现有望让有机太阳能电池的成本更低、性能更卓越,或许可以取代硅基太阳能电池。相关研究论文发表在《自然·材料学》杂志在线版上。 罗格斯大学的助理教授瓦伊塔利·波德兹瑞福表示,科学界一直使用有机半导体来制造太阳能电池和其他产品,因为,有机半导体能够建造在大的塑料薄片上。但是,有机半导体有限的光伏转化效率限制了其在太阳能领域的发展,但新发现可以加速有机太阳能电池的研发速度。 波德兹瑞福和同事发现,激子在超纯净的晶体有机半导体红荧烯中的行进距离是以前认为的1000多倍。而此前,研究人员观测到的激子在有机半导体中的行进距离不足200纳米。 波德兹瑞福表示,这是科学家首次观察到激子在有机半导体中......阅读全文
有机半导体激子扩散距离可达8微米
据物理学家组织网10月11日报道,美国罗格斯大学研究人员发现,激子在有机半导体晶体红荧烯中的扩散距离是以前认为的1000多倍,该距离与激子在制备无机太阳能电池的硅、砷化镓等材料中的距离相媲美。科学家认为,新的研究发现有望让有机太阳能电池的成本更低、性能更卓越,或许可以取代硅基太阳能
我国学者在三线态有机太阳能电池研究领域取得进展
从单线态到三线态的系间穿越是光物理的重要基本过程,同时,具有大量三线态的有机半导体材料在光伏、室温磷光和光动力学领域都具有广泛的应用前景。因此,设计并合成三线态有机半导体材料是材料领域的前沿热点,吸引了科学家的广泛关注。 在有机太阳能电池领域,三线态材料的工作机理一直存在不同的科学观点。早期的
三维有机无机杂化半导体激子特性研究取得进展
激子是半导体中最基本的准粒子之一,是发展高效率光电器件和量子技术的核心。在传统三维半导体中,激子束缚能通常较弱,极大地限制了其在室温激子器件及量子科技应用中的发展。β-ZnTe(en)0.5是一种长程有序且稳定的三维有机—无机杂化半导体,该材料可能具有巨大的激子束缚能。最近,中国科学院半导体研究所研
高效率的钙钛矿太阳能电池IV曲线之后很小
越来越多的证据表明,在钙钛矿太阳能电池中流动离子的存在可以引起电流-电压曲线滞后。然而,它仍然是一个正在进行的辩论如何移动离子确切地影响设备的操作。我们使用带移动离子的漂移扩散模拟来描述预条件甲基铵碘化铅钙钛矿太阳能电池的iv曲线,并与实验结果进行比较。模拟结果表明,这种滞后与表面复合的程度和载流子
江浪、易院平、王帅Nat.-Commun.:亚5nm单晶有机pn异质结
半导体p–n异质结是各种光电器件的重要组成部分,也是研究器件物理的重要平台,尽管到目前为止,大多数p–n异质结都基于无机半导体。以有机光伏(OPV)器件为例,在p–n异质结界面处发生了一些关键的物理过程,例如激子解离,这些物理过程基本上控制着OPV的效率。但是,有关这些过程的基本物理机制仍在争论
长春应化所等揭示准二维钙钛矿的激子行为
中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理,进而提出了解决方案,开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019))。 有
研究揭示准二维钙钛矿的激子行为
中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理,进而提出了解决方案,开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019))。 有
二维钙钛矿超快激子解离动力学机制获揭示
二维钙钛矿中的激子会自发地快速解离形成更适用于光伏发电的自由载流子,如同怀抱着不同电荷的蜜蜂在花丛中相聚到分离的过程。 中国科学报社制图 受到光照,半导体会产生载流子——电子和空穴,两者因带有相反的电荷在静电吸引力作用下被“捆绑”在一起,形成激子。与自由的电子和空穴相比,激子具有更高的发光效率因而
新碳纳米管天线可收集更多太阳光
据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次利用碳纳米管制成了一种可捕捉和收集太阳光的“天线”,其收集太阳光的效率是普通光伏电池的100倍,该新天线可使用在太阳能电池中,提高其光电转化效率。新技术有望使研究人员研发出更小更强大的太阳能电池阵列。该研究发表在最新出版的《自
科学家发现具明亮基态激子的半导体纳米晶体
件 来自美国海军研究实验室(NRL)和瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家表示,他们发现了一类具有明亮基态激子的新型半导体纳米晶体。这一发现标志着光电子领域的一项重大进步,可能会彻底改变高效发光器件等技术的发展。相关论文发表于新一期《美国化学学会·纳米》杂志。研究示意图。图片来源:《美国化学学会
半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展
近日,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺(Fano)共振行为(图1a、b),并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》(Quantum interferen
低驱动力有机太阳能电池的电荷产生机理方面取得进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员朱凌云、魏志祥与中科院化学研究所研究员易院平合作,在低驱动力有机太阳能电池的电荷产生机理方面取得进展。相关研究成果以Small Exciton Binding Energies Enabling Direct Charge Photogeneration T
新型有机太阳能电池问世
日前,美国莱斯大学、休斯敦社区大学和布鲁克海文国家实验室的科学家团队已经研发出一种柔软的有机太阳能光电板,这种太阳能板能够在电量十分匮乏的地区发挥巨大作用。相关研究已经发表在《材料化学》杂志上。 有机太阳能电池借助的是聚合物等碳基材料来捕获阳光并转换成电流。与有机材料相对的就是硅等坚硬的无机材
大连化物所揭示二维钙钛矿中超快激子解离动力学新机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所超快时间分辨光谱与动力学研究组研究员金盛烨、田文明等在(准)二维钙钛矿激子解离动力学研究中取得进展。该团队通过超快时间分辨光谱学技术直接观测到二维钙钛矿中快速的动态激子解离过程,并由此提出论证了由极化子屏蔽效应诱导的激子解离新机制。 受到光照,半导体会产生载流
美国科学家发现光激发下单层二硫化钼导电能力下降
美国麻省理工学院和哈佛大学的研究人员发现,单层二硫化钼半导体在光激发下导电能力下降。利用这一新的光电导机制有望研制下一代激子设备。该发现发表在近日的《物理评论快报》上。 众所周知,电脑芯片及太阳能电池中使用的硅半导体在光的照射下,其导电能力增强。麻省理工学院和哈佛大学的研究人员发现,在强烈的激
中科院绝缘树脂调控有机太阳能电池研究获系列进展
绝缘聚芳醚树脂提升器件的性能和光热稳定性 张帅 韩建华 供图近日,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员包西昌带领的先进有机功能材料与器件研究组利用绝缘树脂调控有机太阳能电池研究获系列进展。有机太阳能电池(OSCs)具有质轻、柔韧、可溶液加工等优点,在可穿戴柔性电子、光伏建筑一体化、光伏农业等
半导体所等在拓扑激子绝缘体相研究中取得进展
上世纪60年代,诺贝尔奖获得者Mott提出激子绝缘相,Mott提出考虑库仑屏蔽效应,在半金属体系中电子-空穴配对而形成激子,可能会导致体系失稳,从而在半金属费米面处打开能隙,形成激子绝缘体状态。但迄今为止,实验上观测激子绝缘体相是一个尚未完全解决的关键科学问题。激子绝缘体相存在及其玻色-爱因斯坦
高性能二维钙钛矿单晶纳米线阵列光电探测器研究获进展
有机-无机钙钛矿材料具有优异的光电性质,应用于制备高效率太阳能电池和发光二极管。钙钛矿具备较高的载流子迁移率、较长的寿命和扩散距离,也是一类较为理想的光电探测器材料。但三维钙钛矿暗电流对光电探测器的信噪比有较大影响,发展受到限制。基于多晶薄膜的光电二极管检测器,虽可抑制暗电流,但无法实现较大的光
体光伏材料侧链工程研究获进展
聚合物太阳能电池具有结构和制备过程简单、成本低、重量轻、可制备成柔性器件等突出优点,成为近年来国内外研究热点。将富勒烯衍生物受体用n-型有机半导体材料取代,可以克服富勒烯受体存在的可见光区吸光弱、能级调控困难和形貌稳定性差等缺点,近年来受到研究者的关注。多种性能优异的非富勒烯型受体被设计出来,如
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
电吸收光谱学揭示高层数准二维卤化锡钙钛矿结构特点
金属卤化物钙钛矿由于其优异的光电特性,有望被应用于新一代的太阳能电池。相较于铅钙钛矿,锡钙钛矿除了其低毒性的特点外,还具有较理想的光学带隙和较高的载流子迁移率等光电特性,因此,其光伏器件近年来被广泛的研究。然而,由于锡钙钛具有较差的环境稳定性,一般的锡钙钛矿结构中包含较多的缺陷,这导致锡钙钛太阳能电
掺杂空气可让有机半导体更导电
瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种新方法,在空气作为掺杂剂的帮助下,可让有机半导体变得更具导电性。发表在最新一期《自然》杂志上的这项研究,是迈向未来生产廉价和可持续有机半导体的重要一步。林雪平大学副教授西蒙娜·法比亚诺表示,这种方法可以显著影响有机半导体的掺杂方式。新方法中所有组件都是实惠的、容易获
掺杂空气可让有机半导体更导电
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlne科技日报北京5月19日电 (记者张佳欣)瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种新方法,在空气作为掺杂剂的帮助下,可让有机半导体变得更具导电性。发表在最新一期《自然》杂志上的这项研究,是迈向未来生产廉价和可持续有机半导体的重要一步。
有机半导体湿度传感器概述
导电能力介于金属和绝缘体之间,具有热激活电导率且电导率在10-10~100S·cm-1范围内的有机物。有机半导体可分为有机物、聚合物和给体-受体络合物三类。有机物类包括芳烃、染料、金属有机化合物,如紫精、酞菁、孔雀石绿、若丹明B等。聚合物类包括主链为饱和类聚合物和共轭型聚合物,如聚苯、聚乙炔、聚
二维钙钛矿材料的电子性质-促进光电子领域发展
由洛斯•阿拉莫斯国家实验室和莱斯大学领衔的一个科研团队创造了一种通用的缩放比例法来帮助调整用于光电子器件的二维钙钛矿材料的电子性质,这可能会促进低成本钙钛矿光电子领域的发展。图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室 他们的研究可以创建一个规模化尺度器件,通过这个器件,实验室可以确定任何厚度的钙钛矿量子
具明亮基态激子的半导体纳米晶体发现,有助开发超亮高效发光器件
研究示意图 来自美国海军研究实验室(NRL)和瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家表示,他们发现了一类具有明亮基态激子的新型半导体纳米晶体。这一发现标志着光电子领域的一项重大进步,可能会彻底改变高效发光器件等技术的发展。相关论文发表于新一期《美国化学学会·纳米》杂志。 通常情况下,纳米晶体内
具明亮基态激子的半导体纳米晶体发现,有助开发超亮高效发光器件
来自美国海军研究实验室(NRL)和瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家表示,他们发现了一类具有明亮基态激子的新型半导体纳米晶体。这一发现标志着光电子领域的一项重大进步,可能会彻底改变高效发光器件等技术的发展。相关论文发表于新一期《美国化学学会·纳米》杂志。研究示意图通常情况下,纳米晶体内能量最低
长春应化所等在新型半导体激光器研究中取得进展
近期,中国科学院长春应用化学研究所秦川江课题组、日本九州大学安达千波矢研究室合作,开发出一种基于新型低成本半导体材料钙钛矿的激光器,突破了其以往仅能在低温下连续稳定工作的瓶颈,实现室温可连续激光输出的钙钛矿激光器。 激光器是将输入的光或电能量转换成光的器件,由于发光高度均匀,被广泛应用于工业、
上海有机所在有机半导体材料方面取得新进展
有机晶体管由于质量轻,可大面积制备和可应用于柔性基底的特点,在柔性显示、电子标签、传感器等方面具有重要应用。高性能有机半导体材料是有机晶体管的核心组成部分,是有机晶体管应用的基础。近期,上海有机所李洪祥课题组在p-型和n-型高性能有机半导体材料方面取得了一系列进展。 p-型高性能有机半导体