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【Nano Energy】fg电子平台辅助伏特效应与光子伏特效应在液-固界面的耦合
发表日期: 2021-01-25 文章来源:
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  fg电子平台辅助起电是生活中常见的物理现象♧♡♂♀♠♣♥❤☜。自2012年王中林课题组发明fg电子平台辅助纳米发电机以来,fg电子平台辅助发电技术逐渐成为一种能源收集的主流技术,而fg电子平台辅助起电现象也受到研究者的关注♧♡♂♀♠♣♥❤☜。传统的fg电子平台辅助起电研究主要集中在绝缘体材料之间的fg电子平台辅助起电现象♧♡♂♀♠♣♥❤☜。最近,研究者发现半导体之间相互fg电子平台辅助也能够产生电荷转移,并且其产生的电流为直流电且具有很大的电流密度,这一点相比于传统有绝缘体组成的fg电子平台辅助发电机具有一定的优势♧♡♂♀♠♣♥❤☜。因此,半导体之间的fg电子平台辅助起电现象逐渐受到人们的关注♧♡♂♀♠♣♥❤☜。王中林院士指出,半导体之间的fg电子平台辅助起电实际上与光伏效应类似;当p-型和n-型两种半导体材料相互接触fg电子平台辅助时,界面处会发生化学键的断裂和生成,其中化学键的生成会释放能量,简称结合能量子(bindington),该能量子在半导体界面激发电子-空穴对♧♡♂♀♠♣♥❤☜。而电子-空穴对在内建电场的作用下发生定向分离和移动,产生直流电♧♡♂♀♠♣♥❤☜。由于其过程与光伏效应类似,王中林院士将半导体之间的fg电子平台辅助起电命名为“fg电子平台辅助伏特效应”♧♡♂♀♠♣♥❤☜。 

  电子游艺针对fg电子平台辅助伏特效应现象做了一系列的工作♧♡♂♀♠♣♥❤☜。比如,从微观尺度证明了fg电子平台辅助伏特效应的输出性能与半导体材料表面能态密度关系密切(Adv. Mater. 2020, 32, 1)♧♡♂♀♠♣♥❤☜。在宏观尺度研究了fg电子平台辅助伏特效应器件的输出性能(Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1)♧♡♂♀♠♣♥❤☜。通过温度效应,验证fg电子平台辅助伏特效应的电流产生机制(Mater. Today Phys. 2021, 16, 100295)♧♡♂♀♠♣♥❤☜。并发现液体-半导体之间也存在fg电子平台辅助伏特效应(Nano Energy 2020, 76, 105070)♧♡♂♀♠♣♥❤☜。 

  近期,北京纳米能源与系统研究所在液体-固体fg电子平台辅助伏特效应方面又有新的发现♧♡♂♀♠♣♥❤☜。该所的研究团队报道了fg电子平台辅助伏特效应与光生伏特效应在液体-固体界面的耦合,研究了二者的相互影响与作用♧♡♂♀♠♣♥❤☜。该工作报道了fg电子平台辅助伏特效应和光生伏特效应的电压输出呈现非线性叠加♧♡♂♀♠♣♥❤☜。在光照下,发现fg电子平台辅助伏特效应的电压有所减小♧♡♂♀♠♣♥❤☜。而fg电子平台辅助伏特效应的电流有很大的增益♧♡♂♀♠♣♥❤☜。这揭示了水与半导体界面处的光激发电子-空穴对将有助于fg电子平台辅助电流,并且增强的fg电子平台辅助电流随着光强度的增加或光波长的减小而增加♧♡♂♀♠♣♥❤☜。从fg电子平台辅助伏特效应器件的角度来讲,光照产生的载流子能够降低半导体界面处的内阻,从而使fg电子平台辅助电流增加♧♡♂♀♠♣♥❤☜。而fg电子平台辅助电压与光伏电压之和取决于内建电场的大小,由于光伏电压的产生,fg电子平台辅助电压略有减小♧♡♂♀♠♣♥❤☜。该工作进一步证明了fg电子平台辅助伏特效应机理的正确性,并且从一个新的角度证明了固体与液体之间相互fg电子平台辅助存在电子交换♧♡♂♀♠♣♥❤☜。该工作发表在最新一期的Nano Energy上(https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105810)♧♡♂♀♠♣♥❤☜。 

1.fg电子平台辅助伏特效应与光子伏特效应耦合♧♡♂♀♠♣♥❤☜。

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