推进光到电能能量转换:新方法延长了等离子热孔的寿命

当光与金属纳米结构相互作用时,它会立即生成等离子热载体,这是将光能转化为高价值能源(例如电力和化学能源)的关键中间体。其中,热孔在增强光电化学反应中起着至关重要的作用。但是,它们会在皮秒中热消散(一秒钟的几万亿美元),从而使实际应用具有挑战性。

来源:英国物理学家网首页
(a)Au Nanomesh的制造过程,(b)Au Nanomesh的显微镜图像,(C)Au Nanomesh-P-type GAN基板的光吸收光谱。学分:科学进步(2025)。 doi:10.1126/sciadv.adu0086
科学进步

当光与金属纳米结构相互作用时,它会立即生成等离子热载体,这是将光能转化为高价值能源(例如电力和化学能源)的关键中间体。其中,热孔在增强光电化学反应中起着至关重要的作用。但是,它们会在皮秒中热消散(一秒钟的几万亿美元),从而使实际应用具有挑战性。

现在,一个韩国研究团队成功地开发了一种维持热孔更长并扩大其流量的方法,从而加速了下一代,高效,光能转化技术的商业化。

由KAIST化学系的杰出教授Jeong Young Park领导的研究团队与Inha University材料科学与工程系的Moonsang Lee教授合作,成功地放大了热孔的流动,并实时绘制了当前电流分布,从而阐明了PhotoCurrent增强的机制。这项工作在科学进步中发表。

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团队通过将金属纳米什放置在专门的半导体底物(氮化液)上来促进表面上的热孔提取,从而设计了纳米二极管结构。结果,与在其他方向排列的底物相比,在与热孔提取方向排列的氮化壳底物中,热孔的流量大约两倍。

基板
  • 使用Au Nanomesh控制热孔的概念图。学分:科学进步(2025)。 doi:10.1126/sciadv.adu0086
  • 太阳能电池 更多信息: doi:10.1126/sciadv.adu0086

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