KAIST-仁荷大学：“为下一代光能转换技术商业化奠定基础”

有望通过韩国国内研究团队的研究成果，加快下一代高效率光能量转换技术的商业化进程。

KAIST表示，化学系特聘教授 Park Jeongyoung 研究团队与仁荷大学新材料工程系 Lee Moonsang 教授研究团队通过共同研究，阐明了通过放大“热空穴（hot hole）”流动，并利用实时局部电流分布成像来提升光电流的机理，此消息于12日公布。

利用金纳米网实现热空穴控制的示意图。KAIST提供

View original image

等离激元热载流子（plasmonic hot carrier，指光照射到金属纳米结构时瞬间产生的载流子）是将光能转化为电能和化学能等高附加值能源的重要媒介。

其中，热空穴（hot hole）可提高光电化学反应效率，但其在皮秒（万亿分之一秒）量级的超短时间内会以热的形式湮灭，因此难以实现实用化应用。

对此，共同研究团队在特殊半导体材料（p型氮化镓）衬底上布置金属纳米网格，构建出纳米二极管结构，并设计出利用衬底表面促进热空穴提取的方法。

结果显示，在与热空穴提取方向相同取向的氮化镓衬底上，热空穴流动的放大效果比其他取向的氮化镓衬底高出约2倍。

共同研究团队还利用基于光电导原子力显微镜的光电流成像系统，在纳米级（约为一根头发丝直径的十万分之一）尺度上实时分析了热空穴的流动。

在这一过程中，研究团队确认，热空穴的流动主要在光局部强烈集中于金纳米网格的“热点（hot spot）”处被强烈激活，但如果改变氮化镓衬底的生长方向，那么在热点以外区域的热空穴流动也会被激活。

通过这一研究，团队找到了一种将光转换为电能和化学能的高效方法，并在此基础上打开了发展下一代太阳能电池、光催化剂和制氢技术等应用的可能性。

Park Jeongyoung KAIST 教授表示：“共同研究团队通过纳米二极管技术，首次实现了对热空穴流动的控制”，并称“预计利用这一成果，将对多种光电器件及光催化应用做出具有创新性的贡献”。

必读新闻

明年若达不到业绩就砍到9700万…“6亿 vs 4.6亿 vs 1.6亿”细看三星电子DS部门绩效奖金

• 在韩国开银行账户太难：“光子女账户与借记卡公证费就要15万韩元”吐槽[外国人眼中的K金融现状]②
• 用“孪生用户识别卡”盗取数百亿…中国黑客组织32人被抓
• “6万→76万”房价暴涨还突然取消预订…“在釜山连一瓶水都不买” BTS粉丝愤怒
• “最近谁还去日本” 曾经人潮涌动如今骤减…究竟为何

另一方面，本次研究是在韩国研究财团（National Research Foundation of Korea，NRF）的资助下开展的。KAIST 化学系 Lee Hyunhwa 博士和德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程系博士后研究员 Park Yujin 为共同第一作者，仁荷大学新材料工程系 Lee Moonsang 教授与 KAIST 化学系 Park Jeongyoung 教授作为共同通讯作者参与。相关研究成果已于本月7日发表在国际学术期刊《Science Advances》在线版。

版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。