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公开(公告)号:CN114917961B
公开(公告)日:2023-07-21
申请号:CN202210657656.5
申请日:2022-06-10
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提出一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备。在宽谱太阳光垂直入射时,纤维表面金属纳米颗粒的表面等离激元被激发,强烈地吸收入射光并转化为高能电子注入到纤维中,由于纳米纤维包含丰富的晶面与晶相,其形成的不同能带结构,可引导高能电子进一步分离,增强光催化活性。金属纳米结构表面的疏水特性使得其附近存在大量自由氧分子,不仅可高效、持久地发生光催化分解,而且疏水作用也有助于增强对污染物的吸附能力。此外,不同的表面浸润特性也使其具有无支撑、自漂浮的特点,亲水部分可以实现水分子和污染物的快速输运,阻挡水中的大颗粒物和盐分,避免大尺寸颗粒对滤网结构的破坏,显著提高了滤网的稳定性。
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公开(公告)号:CN114917961A
公开(公告)日:2022-08-19
申请号:CN202210657656.5
申请日:2022-06-10
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提出一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备。在宽谱太阳光垂直入射时,纤维表面金属纳米颗粒的表面等离激元被激发,强烈地吸收入射光并转化为高能电子注入到纤维中,由于纳米纤维包含丰富的晶面与晶相,其形成的不同能带结构,可引导高能电子进一步分离,增强光催化活性。金属纳米结构表面的疏水特性使得其附近存在大量自由氧分子,不仅可高效、持久地发生光催化分解,而且疏水作用也有助于增强对污染物的吸附能力。此外,不同的表面浸润特性也使其具有无支撑、自漂浮的特点,亲水部分可以实现水分子和污染物的快速输运,阻挡水中的大颗粒物和盐分,避免大尺寸颗粒对滤网结构的破坏,显著提高了滤网的稳定性。
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公开(公告)号:CN108459363A
公开(公告)日:2018-08-28
申请号:CN201810187105.0
申请日:2018-03-07
Applicant: 东南大学
CPC classification number: G02B5/008 , G02B6/1226 , G02B6/124 , G02B6/13
Abstract: 本发明提出了一种表面等离激元-光-电混合传导纳米异质结构及制备方法,该结构包括:激励光源(1),半导体纳米结构阵列(2),二维表面等离激元微纳结构(3),亚波长等离极化激元导波(4),出射光波(5),一维表面等离激元微纳结构(6),导线(7),金属电极(8),导电基底(9),探针分子(10),原子力显微导电探针(11)和电压源(12);该方法通过控制金属基底上游离金属离子、空气、水氧实现分布及密度可控的半导体晶种,实现晶种的高度一致化控制,接着通过续生长来严格控制半导体结构的长径比与分布。为研究光与物质相互作用所产生的各种新奇效应提供了新的纳米光学平台。
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公开(公告)号:CN106876513B
公开(公告)日:2018-08-21
申请号:CN201710127265.1
申请日:2017-03-06
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/074 , H01L31/0352
CPC classification number: Y02E10/50
Abstract: 本发明公开了一种等离极化激元横向异质集成的太阳电池。本发明采用n型有机聚合物材料与p型硅衬底构成的异质结作为可见光波段的子电池,并在电池的制备过程中引入等离激元陷光结构,实现电池对可见光波段光的高效吸收;采用传导型表面等离极化激元(SPP)纳米锥晶体阵列结构与n型有机聚合物材料层作为红外波段的子电池,通过设计纳米锥阵列的尺寸和形貌,利用太阳光中长波段的入射光在纳米锥与n型有机聚合物界面激励起SPP模式波,通过分离与收集该模式波通过能量转化得到的电子空穴对,实现对特定波段的红外光的响应或红外波段宽光谱的响应。该电池设计可综合解决传统多结电池中的晶格匹配及成本高问题,大幅降低电池材料成本。
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公开(公告)号:CN106784335A
公开(公告)日:2017-05-31
申请号:CN201710129733.9
申请日:2017-03-06
Applicant: 东南大学
CPC classification number: Y02E10/549 , H01L51/4213 , H01L51/447
Abstract: 本发明公开了一种传导的表面等离极化激元型异质集成太阳电池。本发明采用有机导电材料与硅衬底构成的异质结作为可见光波段的子电池,并在电池的制备过程中引入等离激元陷光结构,实现电池对可见光波段光的高效吸收;采用传导型表面等离极化激元(SPP)随机金属波导与硅衬底构成的异质结作为红外波段的子电池,通过设计随机金属波导的尺寸和形貌,利用等离激元“纳米天线”激励起SPP模式波,通过分离与收集该模式波通过能量转化得到的电子空穴对,实现对特定波段的红外光的响应或红外波段宽光谱的响应。该电池设计可综合解决传统多结电池中的晶格匹配及成本高问题,显著降低电池的光损失及热损耗,提升电池的宽光谱响应及光电转换效率。
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公开(公告)号:CN115025553A
公开(公告)日:2022-09-09
申请号:CN202210855510.1
申请日:2022-07-20
Applicant: 东南大学
IPC: B01D39/16 , B01D39/20 , B01J23/66 , B01J31/26 , B01J31/28 , B01J35/00 , B01J35/06 , C02F1/00 , C02F1/30 , C02F1/32 , C02F1/72
Abstract: 本发明公开了一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法,针对制备得到的光催化滤网,在宽谱太阳光垂直入射时,金属纳米颗粒的表面等离激元被激发,强烈地吸收入射光并转化为高能电子注入到纤维中,由于纳米纤维包含丰富的晶面与晶相,可引导高能电子进一步分离,增强光催化活性。金属纳米结构表面的疏水特性使得其附近存在大量自由氧分子,不仅可高效、持久地发生光催化分解,而且疏水作用也有助于增强对污染物的吸附能力。不同的表面浸润特性也使其具有无支撑、自漂浮的特点,亲水部分实现水分子和污染物的快速输运,阻挡水中的大颗粒物和盐分,避免大尺寸颗粒对滤网的破坏,显著提高了滤网的稳定性。
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公开(公告)号:CN106784335B
公开(公告)日:2018-12-14
申请号:CN201710129733.9
申请日:2017-03-06
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种传导的表面等离极化激元型异质集成太阳电池。本发明采用有机导电材料与硅衬底构成的异质结作为可见光波段的子电池,并在电池的制备过程中引入等离激元陷光结构,实现电池对可见光波段光的高效吸收;采用传导型表面等离极化激元(SPP)随机金属波导与硅衬底构成的异质结作为红外波段的子电池,通过设计随机金属波导的尺寸和形貌,利用等离激元“纳米天线”激励起SPP模式波,通过分离与收集该模式波通过能量转化得到的电子空穴对,实现对特定波段的红外光的响应或红外波段宽光谱的响应。该电池设计可综合解决传统多结电池中的晶格匹配及成本高问题,显著降低电池的光损失及热损耗,提升电池的宽光谱响应及光电转换效率。
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公开(公告)号:CN106784334B
公开(公告)日:2018-12-14
申请号:CN201710127246.9
申请日:2017-03-06
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种超宽带吸收的异质结太阳能电池,具体结构包括透明导电前电极、二维纳米锥阵列超结构、下转换纳米结构、等离激元陷光结构、有机导电聚合物层、半导体材料层和背电极。该电池利用下转换纳米结构实现紫外光的光子切割,将紫外光转换为可见光;利用具有尖端等离激元激发效应的二维纳米锥阵列超结构,以及等离激元陷光结构,在可见光波段增强有机导电聚合物与半导体形成的异质结的光吸收;并利用二维纳米锥阵列超结构与半导体形成的异质结,使器件吸收并转换小于半导体带隙的红外光,增强电池红外谱段内的光谱响应。该电池在紫外到红外超宽谱范围内具有高效的光电转换效率,且具有成本低、工艺简单、比效率高等优势。
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公开(公告)号:CN108511555A
公开(公告)日:2018-09-07
申请号:CN201810188107.1
申请日:2018-03-07
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/101 , H01L31/0352 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521 , H01L31/101 , H01L31/03529 , H01L31/18
Abstract: 本发明提出了一种表面等离激元-半导体异质结谐振光电器件及其制备方法,其中,表面配体分子(2)修饰在表面等离激元纳米结构(1)上,表面等离激元晶面结构(3)绑定在表面配体分子(1)上,半导体纳米结构晶种(4)位于表面等离激元晶面结构(3)上,一维半导体纳米结构(5)位于半导体纳米结构晶种(4)上,且各部分形成紧密的接触。该类异质集成材料在界面处实现了晶格的匹配,大大降低了缺陷、晶面粗糙等带来的损耗,可实现表面等离激元模式与光模式的直接耦合,在纳米激光器、纳米热源、光电探测及光催化领域中具有极大地应用前景。
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公开(公告)号:CN106920881A
公开(公告)日:2017-07-04
申请号:CN201710129659.0
申请日:2017-03-06
Applicant: 东南大学
IPC: H01L51/42 , H01L51/44 , H01L31/0352 , H01L31/054
CPC classification number: Y02E10/549 , H01L51/4213 , H01L31/035227 , H01L31/054 , H01L51/447
Abstract: 本发明公开了一种半导体纳米线型异质集成的太阳电池。该电池将半导体纳米线和有机导电材料分别与硅衬底异质集成,解决传统多结电池中的晶格匹配及高衬底成本问题,并实现电池的紫外到红外波段宽谱高效响应。以半导体纳米线与硅衬底构成的异质结作为紫外至可见光及红外波段的子电池,以较少的材料成本就能够完成相应波段的高效吸收;以有机导电材料与硅衬底构成的异质结作为可见光波段子电池,并在电池的制备过程中引入等离激元陷光结构,实现电池对可见光的高效吸收。该电池设计可大幅降低电池材料成本,实现了开路电压、短路电流的提升,显著降低电池的光损失及热损耗,提升电池的宽光谱响应及光电转换效率。
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