摘要:近年来,硅 (Si) 基肖特基结光电极在光电化学 (PEC) 水分解中引起了广泛关注。要实现高效的 Si 基肖特基结光电极,关键挑战是使光电极不仅具有较高的肖特基势垒高度 (SBH) 以得到高光电压,而且还要确保高效的电荷传输。在本文中,我们提出并展示了一种通过金属硅化结合掺杂剂偏析 (DS) 来制造高性能 NiSi/n-Si 肖特基结光阳极的策略。金属硅化产生的光阳极具有高质量的 NiSi/Si 界面而没有无序的 SiO 2 层,从而确保了高效的电荷传输,从而使光阳极获得了 33 mA cm − 2 的高饱和光电流密度。随后的 DS 通过在 NiSi/n-Si 界面引入电偶极子,使光阳极具有 0.94 eV 的高 SBH。结果,实现了 1.03 V vs RHE 的高光电压和有利的起始电位。此外,NiSi 的强碱性腐蚀抗性还使光阳极在 1 M KOH 中的 PEC 操作期间具有高稳定性。我们的工作提供了一种通用策略来制造金属-硅化物/Si 肖特基结光电极,以实现高性能 PEC 水分解。关键词:硅、金属硅化、掺杂剂偏析、光阳极、水分解■ 介绍
图2。原始石墨烯(C 54,第一行)的电子结构(总DOS),并研究了硼氧化的石墨素C 54- n B n(底部三行)。分别显示硼掺杂原子的P状态(如果C 52 B 2,则两个B原子的P状态重叠)。为了清楚起见,所有总DOS图均除以5。费米级(虚线,黑线)设置为0。
近包装组件中的抽象等离子体纳米晶体表现出集体光学的分辨和由于耦合而引起的强烈浓缩电场。从分离的纳米晶体的局部表面等离子体共振(LSPR)到组件的光谱红移反映了耦合强度,这取决于纳米晶体特征和组装结构。将这些转移与纳米晶体间距相关的缩放定律可用于系统地描述等离激子耦合,可用于预先峰值移动材料设计。在这里,我们建立了一种统一的缩放关系,该关系可以考虑到掺杂剂不仅对LSPR频率而且对纳米晶体内游离电子的分布的影响来说明金属氧化等离子纳米晶体的独特特性。,我们提出了一个重新固定的等离子体标尺,并针对存在掺杂剂的耗竭层进行了调整,以描述当组装成近距离填充的超晶格时,胶体依赖性二氧化物氧化物氧化物氧化物纳米晶体的特性移位。该框架可用于指导等离子材料的设计,以根据纳米晶体构建块的合成属性实现特定的光学特性。
Bharath Dyaga,Antoine Lemaire,Shubhradip Guchait,Huiyan Zeng,Bruno Schmaltz等。掺杂剂位置在交替的供体供体 - Acceptor拷贝剂的半晶结构中的影响对极性交换P极性交换P→N机械。材料杂志化学杂志C,2023,11(47),第16554-16562页。10.1039/D3TC02416D。 hal-0460287210.1039/D3TC02416D。hal-04602872
聚合物也已成为有机热电学的潜在候选物,[7,8]有可能提供柔性,大面积和低成本的能源产生或加热 - 可吸引人的应用,例如,可穿戴能量收获,目前是传统的脆性和通常的毒性或稀有毒性或稀有层次的材料,这些材料目前是不可能的。ther- moelectric材料通过优异ZT = S2σT /κ的无量纲数进行评估,其中S,σ,T和κ分别代表塞贝克系数,电气有效性,绝对温度和热电导率。大多数连接的聚合物的特征是低κ值,从本质上有助于高ZT。通过P型共轭聚合物(例如ZT> 0.25)(PEDOT)(PEDOT)(pEDOT)等最广泛的热电研究证实了这一点。[9,10] P型和N型热电材料的性能应在任何实际应用之前彼此配对。ever,基于N型共轭聚合物的热电设备在功率因数方面仍然远低于其P型对应物(s2σ)。[11,12]因此,有效的发展
聚合物也已成为有机热电学的潜在候选物,[7,8]有可能提供柔性,大面积和低成本的能源产生或加热 - 可吸引人的应用,例如,可穿戴能量收获,目前是传统的脆性和通常的毒性或稀有毒性或稀有层次的材料,这些材料目前是不可能的。ther- moelectric材料通过优异ZT = S2σT /κ的无量纲数进行评估,其中S,σ,T和κ分别代表塞贝克系数,电气有效性,绝对温度和热电导率。大多数连接的聚合物的特征是低κ值,从本质上有助于高ZT。通过P型共轭聚合物(例如ZT> 0.25)(PEDOT)(PEDOT)(pEDOT)等最广泛的热电研究证实了这一点。[9,10] P型和N型热电材料的性能应在任何实际应用之前彼此配对。ever,基于N型共轭聚合物的热电设备在功率因数方面仍然远低于其P型对应物(s2σ)。[11,12]因此,有效的发展
• Loss of absorption due to absorber layer degradation (intrinsic, moisture or photoinduced) (A) • Migration of dopant from interlayer to absorber layer (A) • Phase separation (A) • Crystallographic changes (A) • Change in energy levels (A, I) • Hole/electron transport layer degradation (I) • Dopant diffusion into active layer (I) • Change of uniformity of interlayers (I)
- 高三线态能量主体 (Host(ET )>Dopant(ET )) - 双极电荷传输特性 (载流子平衡) - 抑制降解机制 (TTA, TPA) - 在正/负极化子、单线态/三线态激子下的稳定性
有机半导体(如共轭聚合物)具有优异的光学和电子特性,以及化学/结构可调性、良好的机械性能和溶液加工性,正在成为广泛商业化的无机半导体的可行替代品。1,2目前限制有机材料性能的一个缺点是其电子电导率低。通过在共轭聚合物主链上添加额外的正电荷或负电荷,可以通过电化学方式或使用分子掺杂剂对材料进行掺杂,可以将电子电导率提高几个数量级。3–6掺杂共轭聚合物在电致变色窗、光电子学、热电学和生物电子学方面显示出巨大的应用前景。3,4人们开发了各种分子掺杂方法,例如在薄膜沉积之前将聚合物和掺杂剂在溶液中共混合,或者依次通过气相或溶液相将掺杂剂添加到聚合物薄膜上。4,7分子掺杂剂起着双重作用。首先,它与共轭聚合物发生电荷转移,导致导电电荷的形成;其次,需要离子化的掺杂剂来补偿聚合物主链上的电荷。共轭聚合物表现出混合