Monthly Archives: 五月 2014

场致电子发射材料及其阴极器件在平板显示、X-射线源、微波放大器及真空微电子器件等领域有很好的应用前景。二维原子晶体材料由于其独特的原子级超薄的边缘凸起，具有独特的电学特性并能与硅平面器件技术兼容等特点，受到人们极大的关注。 本课题组，同美国Wake Forest大学纳米中心D L Carroll教授课题组、深圳大学张晗教授课题组合作，将Bi2Se3晶体化学劈裂成超薄二维原子晶体，并分散转移到硅及碳布衬底上。获得了优异的场发射性能。这种超薄二维片状晶体材料场发射阴极作为垂直结构的场发射体将在柔性电子学及真空器件领域具有很好的应用价值。 该研究成果被国际权威期刊Nanoscale接受发表。该工作得到了国家973计划(2011CB933300)、国家自然科学基金(61376013, J1210061）、武汉市科技攻关计划(2013010501010141)的支持。 Fig. (a) AFM image and height profile (b) of the layered Bi2Se3 nanosheets；(c) Typical plot of field emission current density versus electric field (J-E) of the layered Bi2Se3 nanosheets. Inset is the corresponding … Continue reading →

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。目前,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，太阳能电池成为解决这一问题的有效方法。聚合物有机太阳能电池具有成本低、重量轻、制作工艺简单、可制备成柔性器件等优点，近几年效率已经超过10%。随着能量转换效率和器件稳定性的进一步地提高，慢慢可以进入到实用阶段。 本课题组研究生雷红伟，在博士后秦平力和博士生程飞、柯维俊、宋增才、郑巧、樊细、黄晖辉的帮助下，采用低温原位水热生长的二维CuS纳米晶体作为空穴传输层来制备聚合物太阳能电池。利用聚合物P3HT和PCBM作为吸光层。常见的空穴传输层材料PEDOT:PSS因其对衬底的酸性腐蚀而受到限制，本工艺制备的CuS二维纳米晶体空穴传输层表现出高的空穴迁移率、良好的p型导电性、可见光范围内良好的透光性，应用在光伏器件中表现出3.4%的光电转换效率，相比传统的的PEDOT:PSS提升了13.3%。该研究成果发表在荷兰Elsevier Science出版的Solar Energy Materials & Solar Cells ，2014，128：77-84上，并申请了国家发明专利。该工作得到了国家973计划（2011CB933300）、国家自然科学基金（61376013）和武汉科技局研究项目(2013010501010141)的支持。 图(a) CuS二维材料的水热制备过程示意图；(b)聚合物电池器件示意图 (c)器件的能带图；(d) 太阳能电池的PCE及IPCE曲线。