什么叫半导体异质结

硫氰酸铜由于其卓越的性能特点,对于其在太阳能电池、光催化、光电化学传感器和发光二极管等实际设备中的应用具有巨大潜力。这种材料稳定性高、成本低廉且能级合适,使得它成为一种备受瞩目的空穴传输材料。硫氰酸铜在电荷传输和缺陷复合方面仍存在挑战,需要科研人员进行突破。
为了克服这些难题,计量大学等机构的研究团队提出了一种创新的策略:利用硫化铜量子点进行原位分离CuSCN。这是一种通过简单的一步电化学沉积过程来解决这些问题的有效方法。通过构建CuS量子点/CuSCN的Z型异质结,可以显著促进电荷传输并有效限制复合。这种修饰不仅可以钝化CuSCN的缺陷,还能提供更多的接触点以促进空穴注入,从而提高其性能。相关的研究成果已经以“In situ growth of Z-scheme CuS/CuSCN heterojunction to passivate surface defects and enhance charge transport”为题,发表在Journal of Colloid and Interface Science期刊上。
在电子传输材料和空穴传输材料之间,电荷的转移或注入速率对于设备的性能至关重要。特别是在光电子探测器、太阳能电池、发光二极管等领域,空穴传输材料通常表现出较慢的空穴传输速率,这限制了其进一步的发展。为了解决这些问题,许多有机和无机材料都被视为潜在的替代品。
其中,硫氰酸铜因其独特的优势受到了广泛关注。它拥有较高的空穴迁移率,合适的带能级,良好的热稳定性以及极低的制造成本。它的低寄生吸收也是光电子器件关注的重点。随着钙钛矿型太阳能电池的发展,采用硫氰酸铜作为空穴传输材料的稳定光伏转换效率已经超过20%,显示出巨大的应用潜力。
在研究过程中,科研团队通过XRD图谱和TEM图像等手段,对纯CuS量子点和CuS QDs/CuSCN复合材料进行了深入研究。XPS光谱的研究也为我们进一步了解这一材料提供了更多信息。通过这些研究,科研团队提出了一个关于电荷输运和转移的示意图,为我们更好地理解这一材料的性能提供了直观的方式。
硫氰酸铜作为一种具有潜力的空穴传输材料,其在实际设备中的应用前景广阔。未来,随着科研团队的不断努力,我们有理由相信硫氰酸铜将会在光电子领域取得更大的突破和进展。本文来自微信公众号“材料科学与工程”,欢迎转载,但请务必联系原作者并获得许可后再进行转载。
