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  • 2022-07-27 09:51
  • 来历: 科技日报
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  科技日报合肥7月26日电 (记者吴长锋)记者26日从中国迷信手艺大学得悉,该校俞书宏院士团队基于窄带隙半导体资料,设想了一种具备近红外活性的晶格婚配的描摹异质结光阳极资料,所研制的异质结表现出优良的光电化学制氢机能。相干功效日前颁发在《天然·通信》上。

  将太阳能间接转化为化学燃料供给了一种存储可再生动力的方式。可是,光电化学制氢的现实操纵仍然碰壁于其低的能量转换效力。今朝,愈来愈多的半导体能够作为光阳极资料。可是,这些半导体普通具备宽的带隙,这将他们的光谱接收规模限定在紫外光区和可见光区。可是红外光占了太阳光能量的50%摆布,以是,将资料的光谱接收规模扩大至红外区有助于器件的效力大幅晋升。

  窄带隙半导体具备近红外光谱接收才能。可是,窄带隙半导体中的电子—声子彼此感化会致使光生载流子的寿命变短,这会致使催化剂外表的光生空穴浓度下降,进而下降了外表氧化反映产生的几率。至今,近红外光活性光阳极的光电转换效力(IPCE)一直难以进步。

  研讨职员设想了一种具备晶格婚配的描摹异质结的三元合金基光阳极,该电极的光谱接收规模扩大到了1100纳米,其光电化学制氢的能量转换效力得以改良。晶格婚配的描摹异质结因为防止了晶格失配的影响而下降了界面缺点的存在,有益于下降光生载流子的复合速率。尝试证实,异质结的存在进步了光生载流子的分手效力,进而耽误了载流子的寿命。是以,在近红外光下,该资料光阳极的IPCE和光电流密度均揭示出了优良的机能。

  这项研讨提出了一种具备近红外活性的描摹异质结的修建战略。经由过程将窄带隙半导体的上风整合到晶格婚配的描摹异质结中,为设想有用的近红外活性的光电化学器件供给了新的能够性。

编辑: 王起飞