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西工大李炫華Nature Energy:內量子效率超過100%!
來源: 時間:2023-04-21 14:52:31 瀏覽:2699次

第一作者:Youzi Zhang

通訊作者:李炫華教授

通訊單位:西北工業大學

DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-023-01242-7



研究背景

多重激子產生(Multiple exciton generation, MEG),即通過吸收一個高能光子產生兩個或多個電子-空穴對,可以提高光吸收器件的效率。然而,在光催化制氫中,這種效應的證明仍然很少。此外,許多用于全水分解的光催化系統存在較差的電荷載流子分離。基于此,西北工業大學李炫華教授等人報道了一種CdTe量子點/釩摻雜的硫化銦(CdTe/V-In2S3)光催化劑,其具有內置的電場和級聯能帶結構,足以有效地提取激子和分離載流子,從而使MEG能夠制取氫氣。



文章要點

1、通過CdTe中的量子效應和V-In2S3的摻雜工程實現了可調諧的能帶結構,導致CdTe/V-In2S3界面內置電場強度比初始CdTe/V-In2S3增強了14倍。

2、在350 nm波長光催化制氫氣時,CdTe/V-In2S3的內部量子效率為114%?,證明了MEG效應的利用。此外,該光催化劑的太陽能轉化為氫氣的效率為1.31%。



圖文展示

圖1. CdTe量子點和V-In2S3的能帶結構

 

圖2. CdTe/V-In2S3的形貌和結構表征

 

圖3. CdTe/V-In2S3的界面內置電場

圖4. CdTe/V-In2S3的界面載流子傳輸動力學和MEG效應

圖5. CdTe/V-In2S3的光催化性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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