Австралийские исследователи из Центра микро- и нанотехнологий Университета Гриффита в Австралия обнаружили новый способ смещения зоны поглощения графеновых квантовых точек и наночастиц двуокиси титана из ультрафиолетового в видимый спектр.
Их открытие, о котором сообщает журнал Chemical Communications, может привести к появлению нового класса композитных материалов для солнечной энергетики и оптоэлектроники.
Учитывая, что видимый свет содержит 43% всей солнечной энергии, а УФ — только 5%, понятно, почему учеными предпринимается много усилий для улучшения восприимчивости материалов, и в частности, двуокиси титана, к видимому излучению.
Используемые для этого методы, включая легирование ионами металлов и углеродом или гидрогенизацию, обычно требуют модификации TiO2 в тщательно контролируемых условиях с высокой температурой или давлением.
Новый способ, в отличие от них, очень прост: частицы титанового оксида смешиваются с графеновыми квантовыми точками, и такой композит за счёт сужения запрещенной зоны приобретает чувствительность к видимому свету.
«Это было удивительным открытием: два материала, поглощающие ультрафиолет, после смешивания начинали поглощать в видимом диапазоне, более того, ширину запрещенной зоны можно регулировать, изменяя размер графеновых квантовых точек», — заявил доктор Цинь Ли (Qin Li) из Гриффита.
По его словам, этот механизм может работать для любых полупроводников в комбинации с графеновыми квантовыми точками, обеспечивая востребованную в электронной индустрии возможность гибкого управления запрещенной зоной.
Их открытие, о котором сообщает журнал Chemical Communications, может привести к появлению нового класса композитных материалов для солнечной энергетики и оптоэлектроники.
Учитывая, что видимый свет содержит 43% всей солнечной энергии, а УФ — только 5%, понятно, почему учеными предпринимается много усилий для улучшения восприимчивости материалов, и в частности, двуокиси титана, к видимому излучению.
Используемые для этого методы, включая легирование ионами металлов и углеродом или гидрогенизацию, обычно требуют модификации TiO2 в тщательно контролируемых условиях с высокой температурой или давлением.
Новый способ, в отличие от них, очень прост: частицы титанового оксида смешиваются с графеновыми квантовыми точками, и такой композит за счёт сужения запрещенной зоны приобретает чувствительность к видимому свету.
«Это было удивительным открытием: два материала, поглощающие ультрафиолет, после смешивания начинали поглощать в видимом диапазоне, более того, ширину запрещенной зоны можно регулировать, изменяя размер графеновых квантовых точек», — заявил доктор Цинь Ли (Qin Li) из Гриффита.
По его словам, этот механизм может работать для любых полупроводников в комбинации с графеновыми квантовыми точками, обеспечивая востребованную в электронной индустрии возможность гибкого управления запрещенной зоной.
