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胶体量子点固体中陷阱态抑制的面控制
摘要： 胶体量子点（QD）固体中的陷阱态会显著影响量子点太阳能电池的性能，因其限制了开路电压和短路电流。PbS量子点的{100}晶面由于钝化作用弱或缺失，是陷阱态的重要来源。然而先前研究多聚焦于合成、配体交换或钝化方法，却忽略了在给定尺寸下对{100}晶面的控制。本研究通过调控PbS量子点的晶面从源头抑制陷阱态：通过平衡合成过程中的生长动力学与热力学，将约3纳米PbS量子点的{100}晶面降至最低。在较低温度高过饱和度条件下合成的PbS量子点遵循动力学主导生长，形成以{111}晶面为主的近八面体纳米颗粒；而在较高温度下合成的量子点则遵循热力学主导生长，倾向于生成具有更多{100}晶面的截角八面体纳米颗粒。相比热力学主导生长的量子点，含较少{100}晶面的PbS量子点在固体中展现出更少的陷阱态，从而使光伏器件性能提升，功率转换效率达到11.5%。
关键词： 太阳能电池、陷阱态抑制、量子点、晶面调控
更新于2025-09-23 15:21:01
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分子驱动的金属共催化剂形貌调控用于选择性二氧化碳转化光催化
摘要： 在二氧化碳光催化转化过程中，金属助催化剂从半导体组分中提取光生电子，并通过吸附二氧化碳及其中间体作为反应位点。优化金属助催化剂结构对提升光催化剂效率至关重要——当前性能尚未达到要求。通过系列实验与模拟，我们证实了CO?诱导的气体配体（CO?和CO）对金属助催化剂（Au、Ag、Cu和Pt）颗粒形貌选择性调控对光催化CO?转化活性及选择性的影响。研究表明，形成特定晶面以吸附CO?和CO能有效提升CO?转化活性。特别值得注意的是，通过增强金属-CO?吸附作用并减弱金属-CO吸附作用来实现气体配体与金属助催化剂表面的适当相互作用，是提高CO?转化活性的关键因素。与气体分子相互作用较强的Pt和Cu在CO?环境下生长时表现出更优的光催化CO?转化活性；而相互作用较弱的Au和Ag则在CO环境下生长时活性提升。这一系统性认知可为控制金属助催化剂表面结构提供指导，从而最大化CO?转化的光催化选择性。
关键词： 二氧化碳还原、活性与选择性、过渡金属助催化剂、晶面调控、光催化剂
更新于2025-09-10 09:29:36