化學(xué)所在納米硫?qū)倩衔锕馓綔y(cè)研究方面取得新進(jìn)展

 硫?qū)倩衔镉捎诰哂袃?yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，例如太陽(yáng)能電池、光探測(cè)、鋰離子電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、信息存儲(chǔ)、氣敏傳感器。近年來(lái)，在國(guó)家自然科學(xué)基金委、*以及中科院的支持下，分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員合作在基于硫?qū)倩衔锛{米材料的光電器件方面取得了一些有意義的研究成果，相關(guān)的研究結(jié)果先后發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15602-15603和J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 12218-12221上。

研究人員以In2Se3為原料，通過(guò)綠色方法——不使用金屬作為催化劑制備了純凈的、長(zhǎng)度在幾微米到幾十微米、直徑在200nm左右的InSe納米線，并通過(guò)微操作制備技術(shù)構(gòu)筑了基于單根InSe納米線的光探測(cè)器，通過(guò)對(duì)器件的光電性能測(cè)試，表明電流隨光照強(qiáng)度增加而增加，并成指數(shù)關(guān)系，其開關(guān)比高達(dá)50。通過(guò)對(duì)器件的穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果顯示器件具有很好的穩(wěn)定性，在室溫空氣中保存兩個(gè)月后仍能保持很好的光電性能。文章發(fā)表后被Nature China的Research Highlights欄目選為研究亮點(diǎn)并進(jìn)行了報(bào)道。

在此基礎(chǔ)上，研究人員將二元材料體系擴(kuò)展到具有帶隙可調(diào)、吸收系數(shù)高的三元太陽(yáng)能電池光吸收材料體系。利用一種簡(jiǎn)單的溶液相方法制備了形貌均勻單分散的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的CuInSe2六邊形納米顆粒。通過(guò)和P3HT共混成功制備了有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化的光電器件。該器件表現(xiàn)出顯著的光開關(guān)效應(yīng)，開關(guān)比高達(dá)兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。而且該器件多次循環(huán)后仍能保持良好的光響應(yīng)特性，具有很好的穩(wěn)定性。開發(fā)出的CuInSe2納米顆粒和P3HT共混材料體系在大面積、低成本、輕便的、可折疊光探測(cè)器及信號(hào)放大等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。