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北交大新物质可用于太阳能电池和柔性光电子器件


本文摘要:前不久,北京市交大理学院光电子技术研究室王永生专家教授研究组将二种有所不同的单原子层化学物质像乐高积木一样进行添充,进而得到 了一种新的化学物质。

前不久,北京市交大理学院光电子技术研究室王永生专家教授研究组将二种有所不同的单原子层化学物质像乐高积木一样进行添充,进而得到 了一种新的化学物质。这类由单层石墨烯与单层二硫化钨组成的新化学物质能够运用于太阳能电池板及其软性光电子器件。该科研成果公布发布在二零一四年11月25日的《大自然-通讯》杂志期刊上。

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  人们妄图制取具有协作功能性材料日益突出。但将二种仅有单原子层薄厚的材料合在一起是一个艰难的每日任务。

其仅次的艰辛是因为有所不同材料在其表层的原子产自有所不同,因此 绝大部分的材料没法粘合在一起。因而,新的材料不可以有具有十分相似的原子产自的材料组成,而原子产自相仿的材料通常具有相仿的特点,因此不用组成井然有序。  研究组科学研究工作人员应用片层结晶来解决困难这一难点。传统式材料中的原子在每一个方位上面遭受较强的拘束力,而片层结晶材料的原子在分离的原子层内遭受较强的拘束力,而在双层中间根据一种称为范德瓦耳斯力的暗淡相互作用力连在一起。

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因为层与层中间的相互作用力较强,因而能够随意选择二种材料,并将一种材料都放到此外一种材料的上边。这类方式能够将更为多的材料粘合在一起,进而生产制造总数非常可观的新材料,从而变化全部材料科技界。

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  研究组科学研究工作人员运用透明胶布上,应用机械设备挤压成型的方式从石墨晶体上制取下有单层的石墨烯,并移往到一种硅的衬底上。随后,运用完全一致的方式得到 单层的二硫化钨。

在光学显微镜的輔助下,能够精确地将石墨烯覆盖范围到二硫化钨上。为了更好地去除制得全过程中引入的多余的残渣,该材料被制冷到260℃应急处置三十分钟。

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这类方式能够使双层中间的相互作用力将残渣挤下来,进而交给一个干净整洁的表层。  毕业论文第一作者、北京市交大理学院光电子技术研究室博士生何家琪,与英国堪萨斯大学的合作方一起对这类新式材料进行了极快激光器光谱仪的精确测量,寻找在1皮秒激光(1万亿分之一秒)内,从激光器单脉冲中汲取动能的电子器件彻底所有从二硫化钨移往到石墨烯中。

大家都知道,石墨烯具有非常高的电子器件电子密度,而单层的二硫化钨能够高效率汲取自然光并将其转换成电磁能。这类新式材料能够结合这二种特点,合理地提高太阳能电池板的特性。科学研究工作人员已经对别的类似材料进行深入分析。

此项工作中针对搭建性能卓越二维半导体元器件获得了一条重要途径。  此项科学研究得到 我国关键基础研究发展趋势方案(973计划),2011CB932700新项目和自然科学基金重点项目建设、面上项目及北京市交大信息内容科学与技术自主创新引智产业基地新项目的支助。


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