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氧化石墨烯与过渡金属二硫化物之间的二维肖特基结：光响应特性与电催化性能
摘要： 二维石墨烯是导体而非半导体。二维过渡金属二硫化物（TMD）是半导体而非导体。制备同时兼具石墨烯与TMD优势的二维复合材料已被证明具有挑战性。本研究合成了少层厚度的二维WS?/二维GO和二维MoS?/二维GO复合材料。电子结构显示该二维复合材料中存在高含量的Mo??3d?/?和W??4f?/?低结合能态，这归因于二维复合材料表面硫原子的部分缺失以及新形成的C-W-S和C-Mo-S杂原子键。研究建立了二维GO与二维TMD（二维G-T结）之间的肖特基结并表现出显著光电响应。这两种二维复合材料的优异电催化性能源于二维TMDs与二维GO之间的二维肖特基结。二维肖特基结（二维G-T结）中的层间电子耦合激活了二维TMDs或GO二维表面上的惰性位点。基于二维WS?/二维GO的染料敏化太阳能电池（DSCs）在标准太阳光照强度（AM1.5，100 mW cm?2）下的功率转换效率达9.54%，这是无铂对电极DSCs报道的最高效率之一。最后，二维WS?/二维GO复合材料作为DSCs对电极展现出卓越稳定性。
关键词： 光响应、层间电子耦合、二维材料、电催化剂、石墨烯、过渡金属二硫化物、肖特基结
更新于2025-09-23 15:23:52
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有机叶绿素光电晶体管中的光电效应与热电效应
摘要： 作为一种有机半导体材料，叶绿素因其卓越的光学特性备受关注。本研究展示了生物叶绿素A场效应光晶体管（FEpTs）的光响应与热电流特性，在405纳米光照下表现出优异性能：高响应度（5×1013 A/W）及较快响应速度（上升时间约20.3秒，下降时间约28.2秒）。通过热电子发射理论和典型阿伦尼乌斯曲线分析，测得肖特基势垒B为76.6毫电子伏。这种低成本、工艺简单且可扩展的生物光晶体管制造技术，为开发柔性透明有机电子器件和生物光电器件开辟了新途径。
关键词： 肖特基结、光电与热电效应、叶绿素、有机光电晶体管
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于硅上直接生长的垂直石墨烯纳米山的光伏电池
摘要： 我们展示了一种基于垂直石墨烯纳米丘（VGNH）的太阳能电池应用，该结构无需催化剂直接生长。通过严格分析电学特性，对比了生长于界面层Al2O3之上的VGNH光伏器件与裸硅器件的性能。界面层的作用是抑制表面复合并增强内建电势。我们的核心工艺可简化大面积器件制备，避免了不可靠的转移过程。此外，通过优化VGNH厚度并对硅表面进行织构化处理，解决了硅高反射率的关键问题。尽管具有垂直结构，厚层VGNH仍实现了低反射率与低串联电阻，有利于获得高光电流。KPFM测量显示VGNH功函数高达~4.7 eV。采用PEDOT:PSS与无机酸HNO3共掺杂后，在0.9 cm2活性面积上实现了10.97%的转换效率。此外，该VGNH基器件在深紫外光下的光电响应度估算为1.196 AW?1。
关键词： 垂直石墨烯、石墨烯掺杂、石墨烯纳米丘、直接生长的石墨烯、太阳能电池、减反射涂层、肖特基结
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于ZnO的高响应度p-n同质结紫外光电探测器（串联肖特基势垒）
摘要： 本文提出了一种具有串联肖特基势垒且在紫外区具有高响应值的p-n同质结光电探测器。该薄膜探测器采用射频溅射的n型ZnO纳米结构与通过旋涂工艺在ITO镀膜玻璃衬底上制备的p型CZO薄膜形成的结。沉积钯金属接触以形成与p-n同质结串联的肖特基势垒。仅在确保p型CZO薄膜稳定性后，才对器件进行模拟、制备和测试。所制备光电探测器在光照和黑暗条件下的I-V特性测量显示出优异的紫外响应和良好的整流特性。该器件在3V反向偏压下表现出13.2 A/W的峰值响应度，远高于其他文献报道的基于ZnO的光电探测器数值。
关键词： CZO、光电二极管、紫外光照射、氧化锌、肖特基结
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过将等离子体Pt嵌入TiO?/H?PW??O??纳米孔中，增强对多种氯酚类物质同步降解与解毒的光催化活性
摘要： 制备了一种新型Pt-TiO2/H3PW12O40薄膜，由于光生电子和空穴的产率及分离效率提高，该薄膜对多种氯酚（CPs）表现出显著的非选择性降解与解毒效率。基于Mott-Schottky分析，所制得Pt-TiO2/H3PW12O40薄膜的载流子密度达到9.72×1022 cm?3，高于Pt-TiO2、TiO2/H3PW12O40和TiO2。其优异性能归因于表面等离子体共振（SPR）效应以及由Pt0（被Ti-O-W和Ti-O-P形成的纳米孔良好?；ぃ┎牡缱酉葳澹煌盚3PW12O40能通过自身氧化还原循环高效传输电子。此外，该薄膜显著降低了多种氯酚的生态风险，因为主要活性氧物种O2?能大幅避免醌类结构产物的生成。多种氯酚的降解途径与单一氯酚相似，降解过程中均检测到相同的羟基取代中间产物，且均遵循一级反应动力学。Pt-TiO2/H3PW12O40薄膜优异的循环使用性能确保了经济成本降低和二次污染风险减少。因此，该薄膜在水环境中有机污染物去除方面展现出显著应用潜力。
关键词： 急性毒性、肖特基结、表面等离子体共振效应、多重催化位点、降解途径
更新于2025-09-23 15:19:57
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直接生长石墨烯太阳能电池的可调效率
摘要： 直接生长技术可制造低成本、高效率的硅基石墨烯肖特基结太阳能电池。韩国世宗大学研究团队报道了最新成果——一种低成本制备工艺，能直接在不同厚度的裸硅表面生长石墨烯。通过添加并掺杂聚合物（PMMA）层，该电池效率进一步提升至9.18%。研究者表示，其直接生长技术"适用于工业级应用"，并认为这比人工转移化学气相沉积生长的石墨烯到硅表面更简单可靠。
关键词： 太阳能电池、石墨烯、效率、肖特基结、直接生长
更新于2025-09-19 17:13:59
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等离子体MoO2作为MoS2的助催化剂用于增强光催化产氢
摘要： 通常，由于载流子复合率高和可见光利用率有限，MoS2纳米材料上的光催化水分解受到限制。本研究通过简易煅烧策略将金属MoO2作为助催化剂与MoS2纳米片耦合引入，形成MoO2与MoS2之间的肖特基结，从而增强了MoS2催化的析氢性能。MoO2的氧空位诱导的局域表面等离子体共振效应及其有利的费米能级位置，导致宽光谱响应以及激子产生和分离的显著改善。电子从MoS2的导带（CB）转移到MoO2，其中MoO2作为"电子池"收集光激发的电子，并迅速穿梭至MoO2表面，在其优异的金属导电性作用下发生氧化还原反应。结果表明，与MoS2纳米片相比，MoS2/MoO2的氢气产率提高了242%。
关键词： 光催化产氢、助催化剂、MoS2/MoO2、LSPR效应、肖特基结
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种用于垂直肖特基结过渡金属二硫化物光伏器件范德华接触的新型金属转移工艺
摘要： 二维过渡金属硫族化合物因其高吸收系数和本征钝化表面，成为超薄光电器件的理想候选材料。为保持这种近乎完美的表面特性，近期研究聚焦于制备能抑制金属-半导体界面费米能级钉扎的接触电极。本研究开发了一种无需对准光刻的新型简易金属接触转移工艺。采用该技术，我们制备了以银和金作为非对称功函数接触的垂直肖特基结WS?太阳能电池。激光照射下，转移电极器件展现出整流特性及超过500 mV的开路电压，而蒸发电极器件则呈现电阻特性且开路电压低于15 mV。单太阳光照测量与器件模拟结果表明，该金属转移工艺有望实现高比功率的垂直肖特基结过渡金属硫族化合物光伏器件，我们预期该技术将推动二维器件领域的更广泛应用。
关键词： 范德华接触、过渡金属二硫化物、光伏技术、金属转移过程、肖特基结
更新于2025-09-16 10:30:52
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低供体含量有机太阳能电池的空穴传输材料：电荷传输与器件性能
摘要： 低供体含量太阳能电池是一类引人关注的光伏器件，其工作机理仍存在诸多讨论。我们合成了一系列基于三苯胺的材料，与电子受体[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（PC71BM）配合用于低供体含量器件。这些三苯胺基材料在近紫外区吸光，使PC71BM成为太阳能电池中主要的光吸收有机半导体材料。研究发现，这些器件并非以经典肖特基结方式工作，而是通过光激发PC71BM向三苯胺基供体的空穴转移产生光电流。我们发现将供体材料表面的甲氧基替换为甲基会导致纯膜的空穴迁移率下降，这是因为甲基取代材料更易聚集。这种聚集的热力学驱动力反而有利于低供体含量（6 wt%）薄膜的性能表现。结果表明，6 wt%供体含量的器件性能普遍优于含50 wt%供体的器件。
关键词： 空穴迁移率、低施主含量、光激发空穴转移、肖特基结、合成、光电流产生
更新于2025-09-16 10:30:52
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银掺杂对热蒸发制备的硒化镉薄膜结构、光学、电学及光伏性能的影响
摘要： 为研究CdSe薄膜作为半透明薄膜太阳能电池吸收层的性能，本文考察了热蒸发法制备的CdSe薄膜（厚度300 nm）经银掺杂后结构、光学、电学及光伏特性的变化规律。研究采用了一种简便新颖的银掺杂方法：将不同浓度的硝酸银水溶液旋涂于CdSe薄膜表面，再经空气退火使银掺杂剂扩散至膜层中。场发射扫描电镜（FE-SEM）图像显示该方法改善了CdSe薄膜表面形貌。X射线衍射（XRD）分析表明样品具有六方晶系结构，并通过XRD图谱计算了CdSe薄膜的晶粒尺寸、微应变和位错密度。测量400-2500 nm波长范围的透射光谱后推导出其他光学参数，发现银掺杂使光学带隙从1.96 eV降至1.67 eV。FTO/CdSe:Ag/Al肖特基结器件的电导率因银掺杂而提升，光伏效率从未掺杂样品的1.53%提高到最高掺杂浓度样品的2.78%。结果表明银掺杂CdSe薄膜有望成为半透明太阳能电池和彩色光伏窗的理想吸收层材料。
关键词： 半透明太阳能电池、银掺杂、硒化镉薄膜、肖特基结、乌尔巴赫能量、热电子发射
更新于2025-09-16 10:30:52