改变2D材料的对称性可以帮助改善光电器件

Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)材料科学家和工程师创造了一种新颖的光电现象,可以改善光电器件。

伦斯勒理工学院(RPI) 7月22日,2021年
变形MOS2导致观察柔性光伏效应。礼貌:杰江,建施,RPI

能够将光线能量转化为电力和电力的光电材料,并具有希望的应用作为发光,能量收获和传感技术。然而,由这些材料制成的装置通常通过低效率而困扰,将显着的有用能量作为热量失去。为了打破目前的效率限制,需要新的电力转换原则。

例如,具有高效光电性质的许多材料受到反转对称的限制,物理性质限制了工程师在材料中控制电子的控制及其设计新颖或有效设备的选项。在今天发表的研究中自然纳米技术这是一个由材料科学家和工程师组成的团队,由北京大学材料科学与工程学院副教授石建领导伦斯勒理工学院,使用了应变梯度为了打破这种反转对称,在有希望的材料二硫化物(MOS2)中产生新的光电现象 - 首次。

为了打破反演对称,该团队将氧化钒(VO2)导线放置在一片MOS2下方。雄性二硫化钼是一种柔性材料,所以它使其原始形状变形为沿VO2线的曲线,在其晶格内产生梯度。想象一下,如果你把一张纸放在坐在桌子上的铅笔上会发生什么。本文中产生的变化的张力类似于在MOS2晶格中形成的应变梯度。

变形MOS2导致观察柔性光伏效应。礼貌:杰江,建施,RPI

变形MOS2导致观察柔性光伏效应。礼貌:杰江,建施,RPI

该梯度,Shi表示,破坏了材料的反转对称,并允许在晶体内行驶的电子进行操纵。在应变梯度附近观察到的独特光响应允许电流流过材料。它被称为柔性光伏效果,它可以利用设计新颖和/或高效的光电子。

史教授说:“这是首次证明这种材料具有这种效果。”“如果我们有一个在光电转换过程中不产生热量的解决方案,那么电子设备或电路就可以得到改进。”

氧化钒对温度非常敏感,因此该团队还能够证明柔性光伏效应在MOS2和VO2材料相应地改变晶格梯度的场地上产生的柔性光伏效应。

“这一发现表明了一种可以用于远程热敏的新颖原则,”施的实验室博士研究员和本文第一个作者杰江说。

Shi说,团队能够在这里展示的内容,不仅对这种材料表现出了很大的通知,而且还表明了在工程其他材料中使用这种方法的潜力,这些材料具有良好的光电性能,这些材料是通过反转对称困扰的有利光电性质。

- 由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.


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