新能源的开发一直是一项重大的世界性课题,近年来,以太阳能利用为目标的异质结构光电功能材料的制备和性能研究成为热点。然而,对太阳光很低的利用率和光致电子-空穴的复合速率过快一直是阻碍材料实际应用的两大因素;而且,对于异质材料间相互作用及对其性能影响的机理也没有清楚的认识。本项目利用多种物理化学方法合成具有高结晶度、高光电转化效率的富勒烯-宽禁带金属氧化物异质纳米晶材料,研究其光电性能,探索提高异质材料光电转化效率的途径;利用原位高压实验研究异质材料在高压下晶体结构、界面电子能态和光电性能的变化规律,从分子(原子)角度研究异质结构光电性能的影响因素;利用高温高压手段实现富勒烯-宽禁带金属氧化物纳米晶异质分子间键合和富勒烯分子间的聚合,拓展异质材料的能带结构并提高其光电转化效率。该工作不仅对于探索和设计新型光电材料具有巨大的应用价值,而且对于揭示影响材料光电性能的物理本质具有开创性的理论意义。
英文主题词fullerene;titanium dioxide;nano materials;high pressure;phase transformation