此外,我們也利用羧基作為連接使C60單分子膜均勻的包覆在有納米線分枝的四針狀ZnO納米材料表面,形成新的納米核殼結構材料。同時,我們利用C60–二硫代氨基甲酸配體取代CdSe納米晶體表面的TOPO配體,製備出富勒烯二硫代氨基甲酸配體包覆CdSe納米晶體的化學共軛結構。顯然,這種技術可以很容易地移植到CdSe納米線的表面富勒烯功能化上。
令人鼓舞的是,以上複合納米材料顯示增強的光誘導電荷分離、運輸和聚集的性質。例如,我們已經證明銅基Cu2O@C60陣列比Cu2O納米帶有更強的光電效率。同樣,(C60)8–CdSe共軛結構比CdSe–TOPO納米晶體和純C60有更強的光電效率,表明我們的共軛方法在太陽能電池的應用上具有可行性。
對相關領域或社會的影響:
本課題採用自下而上的方法製備出半導體納米結構和富勒烯的納米複合材料,其中前者是電子供體,後者是電子受體。同時,本課題發展的合成方法可以推廣到其它複合材料的合成。實驗證明,電子供體和受體在納米尺度上的結合可以提高電荷分離形成電能的效率,從而提高太陽能的利用率,這也是當前全球關注的焦點。本課題證明了基於納米尺度上電荷分離的材料設計理念,開啟了新一代高效率,低成本的納米結構太陽能電池的發展道路。現在,為了真正在電子器件上利用光誘導電荷分離,我們已經開始利用這個納米結構作為激子太陽能電池的光陽極。
楊世和教授
化學系
香港科技大學
chsyang@ust.hk