晶体材料国家重点实验室钙钛矿光催化产氢、有机晶体生长方法研究方面取得重要进展
来源:科技部网站
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作者:proac3c72
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发布时间 :2018-04-13
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晶体材料国家重点实验室在钙钛矿光催化产氢研究方面取得新进展
当前，钙钛矿太阳能电池的高效光电转换效率引起了全世界科研工作者的广泛关注。钙钛矿半导体材料带隙窄，能有效利用太阳光的能量，同时由于其特殊的结构和特性，使其产生的光生电子和空穴能够高效分离和传输。但是，目前对钙钛矿半导体材料在溶液相产氢及其它光催化性能的研究却很少，易溶于水和遇水分解的特性严重制约了其在光催化领域的应用。
晶体材料国家重点实验室黄柏标、王朋课题组基于在光催化及晶体生长方面的研究基础，首次提出了利用CH3NH2PbI3纳米晶生长的母液进行光催化产氢性能研究，实现了CH3NH2PbI3在可见光照射下的产氢。为了进一步提高其产氢活性并减少贵金属的用量，他们还首次实现了强酸性条件下还原石墨烯对CH3NH2PbI3的修饰，负载后所形成的Pb-O-C键有利于光生载流子的传输和分离。
该研究大幅提高了钙钛矿半导体材料的产氢活性，研究成果近期在国际学术期刊Advanced Materials上发表。
晶体材料国家重点实验室在有机晶体生长方法研究方面取得重要进展
有机晶体在衬底上的原位集成是有机光电器件应用的基础，在几十年的研究中只能采用溶液法和物理气相沉积法制备有机单晶。由于受低溶解度和复杂的工艺等限制，通常有机单晶器件只能作材料基本性质和极限性能的展示，并不能大规模应用。
晶体材料国家重点实验室刘阳和陶绪堂课题组经过悉心钻研，开发了一种全新的“微距空气升华法”原位生长有机晶体。该方法无需真空，速度快，适用材料范围广。其重要特征在于原料与衬底之间的超微距离，因而使晶体生长遵循气体-熔体-晶体的新机理，可以制备高质量的单晶。该研究以最具代表性的有机半导体材料红荧烯单晶场效应器件为例，获得了同类结构器件的最高迁移率记录。
该研究工作发明的方法具有成本低、易操作，适用范围广的优点，将极大地促进有机半导体晶体的研发。研究成果于近期在国际学术期刊Chemistry of
Materials上发表，并入选美国化学学会推荐论文。
