此外,我们也利用羧基作为连接使C60单分子膜均匀的包覆在有纳米线分枝的四针状ZnO纳米材料表面,形成新的纳米核壳结构材料。同时,我们利用C60–二硫代氨基甲酸配体取代CdSe纳米晶体表面的TOPO配体,制备出富勒烯二硫代氨基甲酸配体包覆CdSe纳米晶体的化学共轭结构。显然,这种技术可以很容易地移植到CdSe纳米线的表面富勒烯功能化上。
令人鼓舞的是,以上复合纳米材料显示增强的光诱导电荷分离、运输和聚集的性质。例如,我们已经证明铜基Cu2O@C60阵列比Cu2O纳米带有更强的光电效率。同样,(C60)8–CdSe共轭结构比CdSe–TOPO纳米晶体和纯C60有更强的光电效率,表明我们的共轭方法在太阳能电池的应用上具有可行性。
对相关领域或社会的影响:
本课题采用自下而上的方法制备出半导体纳米结构和富勒烯的纳米复合材料,其中前者是电子供体,后者是电子受体。同时,本课题发展的合成方法可以推广到其它复合材料的合成。实验证明,电子供体和受体在纳米尺度上的结合可以提高电荷分离形成电能的效率,从而提高太阳能的利用率,这也是当前全球关注的焦点。本课题证明了基于纳米尺度上电荷分离的材料设计理念,开启了新一代高效率,低成本的纳米结构太阳能电池的发展道路。现在,为了真正在电子器件上利用光诱导电荷分离,我们已经开始利用这个纳米结构作为激子太阳能电池的光阳极。
杨世和教授
化学系
香港科技大学
chsyang@ust.hk