- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
超分子光捕获纳米管中的协同手性与顺序能量传递
摘要： 通过在水相中构建超分子光捕获手性纳米管，我们展示了揭示新特性的协同能量与手性传递过程。研究发现，氰基芪修饰的谷氨酸化合物（CG）自组装形成同时具有超分子手性和圆偏振发光（CPL）特性的螺旋纳米管。当两种能带不同的非手性受体ThT和AO与该纳米管共组装时，CG纳米管能将手性传递给两个受体。激发能量可传递至ThT，但仅能依次传递至AO。在此过程中，源自受体的圆偏振发光得以逐级放大。该研究为理解类天然光捕获天线体系中协同手性与能量传递机制提供了新见解。
关键词： 超分子手性、能量传递、光捕获、圆偏振发光、超分子纳米管
更新于2025-09-10 09:29:36
-
准确测定光学常数对纳米金属光捕获结构设计的重要性
摘要： 太阳能电池中常用金属（如作为电极、背面平面反射器或更复杂的纳米图案化光捕获结构）的光学常数可能因沉积方法、厚度及其他因素而变化，因此文献中记载并不一致。对于专门设计用于提升太阳能电池吸收率的纳米金属光捕获结构而言，模拟中所采用光学常数的选择会显著影响预测的增强效果及该结构的最优尺寸。光伏材料中导模耦合与金属中寄生吸收光子数量之间的权衡，使得光学常数的微小差异会导致量子效率和光生电流出现显著不同的结果。本研究记录了银、铝、金和钛的多种光学常数来源及其对等离子体品质因子的影响。通过优化一个测试结构（即在减薄砷化镓电池前表面设置金属纳米盘阵列），量化了选用不同光学常数来源对建模结果的影响。最后，我们基于光学常数定义了一个新的光谱积分性能指标——光谱吸收增强因子（SAEF），用于比较金属在光捕获结构中的预期性能。
关键词： RCWA（严格耦合波分析）、光捕获、金属光栅、表面等离子体、超薄太阳能电池
更新于2025-09-10 09:29:36
-
超分子光捕获纳米管中的协同手性与顺序能量传递
摘要： 通过在水相中构建超分子光捕获手性纳米管，我们展示了揭示新特性的协同能量与手性传递过程。研究发现，氰基芪修饰的谷氨酸化合物（CG）自组装形成兼具超分子手性与圆偏振发光（CPL）特性的螺旋纳米管。当两种能带不同的非手性受体ThT和AO与该纳米管共组装时，CG纳米管能将手性同时传递给两个受体。激发能量可传递至ThT，但对AO仅能实现顺序传递。在此过程中，源自受体的圆偏振发光得以顺序放大。该研究为理解类天然光捕获天线体系中协同手性与能量传递机制提供了新见解。
关键词： 超分子手性、能量传递、光捕获、圆偏振发光、超分子纳米管
更新于2025-09-09 09:28:46
-
用于能源的纳米线：综述
摘要： 半导体纳米线（NWs）代表了一类新型材料，标志着从传统二维体薄膜向三维器件的转变。与薄膜技术不同，纳米线中的晶格失配应变可通过其自由表面弹性释放而无需位错参与。这一特性可用于生长独特异质结构，并能直接在硅等廉价衬底（而非晶格匹配但成本更高的III-V族衬底）上制备III-V族纳米线。结合量子限域和光捕获等其他独特性质，纳米线在提升性能、拓展功能及降低成本方面，展现出对新一代光电器件的巨大应用潜力。 纳米线的众多应用之一是能量转换。本综述将重点阐述III-V族材料纳米线在光伏、热电及贝塔伏特（分别实现太阳能、热能和核能向电能的直接转化）领域的应用。通过摒弃体半导体薄膜或晶圆，基于硅衬底生长的III-V族纳米线光伏电池既能提升效率，又可利用更廉价的材料、更大的晶圆尺寸以及成熟硅产业带来的规模经济优势。 热电效应通过塞贝克效应将热能转化为电能。纳米线凭借表面声子背散射降低热导率（j），为提升热电器件优值系数（ZT）提供了可能。足够细的纳米线中量子限域效应还能通过改变电子态密度来提高塞贝克系数。文中探讨了包括太阳能热电器件在内的III-V族纳米线热电应用前景。 最后，贝塔伏特是指放射性源在半导体中直接产生电能的过程，其原理类似于将光子能量转化为电能的光伏效应。但贝塔伏特通过碰撞电离使高能电子（β粒子）而非光子，在半导体中产生电子-空穴对。纳米线通过用半导体材料近乎完全包裹放射性同位素，可显著提升β粒子捕获效率。鉴于材料与制造成本高昂、放射性物质用量受法规限制，以及开拓高功率需求新应用的需求，提升效率对贝塔伏特器件设计至关重要。
关键词： 光伏技术、光捕获、纳米线、量子限制效应、热电材料、晶格失配、β伏特电池、III-V族材料、半导体、能量转换
更新于2025-09-09 09:28:46
-
用于光催化和光热催化的金属-有机框架材料
摘要： 为满足全球日益增长的能源需求，将太阳能转化为化学能/热能具有广阔前景。光介导催化（包括光催化反应如有机转化、水分解、二氧化碳还原等，以及光热催化）通过光-物质相互作用，在太阳能向化学能/热能转化中发挥关键作用。传统半导体光催化剂面临的主要挑战包括：太阳光利用率不足、载流子复合严重、活性位点暴露有限，尤其是结构-活性关系难以解析。金属-有机框架材料（MOFs）因其类半导体特性、结构明确且可调控的多孔性以及高比表面积等优势，近年来在光催化和光热催化领域备受关注。这些特性有利于通过理性结构调控实现高效捕光、促进电荷分离及其他协同效应，不仅能有效应对上述挑战，更特别有助于建立清晰的结构-活性关系。因此，系统梳理该研究领域并深入阐释基于MOF的光催化与光热催化机制，对加速该领域未来发展具有重要价值。
关键词： 电荷分离、光催化、光捕获、太阳能转化、光热催化、金属-有机框架
更新于2025-09-04 15:30:14