本节重点介绍实验上二维材料体光伏效应的研究进展,按照产生或调控体光伏效应的途径可以分类为:1)单一成分材料,即本征体光伏效应材料,如一维WS2纳米管、二维铁电材料CuInP2S6、单层拓扑材料WTe2等;2)二维材料堆垛工程,利用二维材料构建非中心对称结构产生自发极化,包括转角双层石墨烯、3R堆垛结构的MoS2、WSe2/
由于摆脱了衬底应力约束,自支撑氧化物薄膜已展现出超弹性、单层铁电性、铁电拓扑和挠曲电光伏耦合效应等多种新奇物理现象,这使得自支撑氧化薄膜成为研究各种新奇物性的理想平台。从对称性角度分析,自支撑氧化物薄膜带来晶体对称性变化,这有望改变...
体光伏效应(BPVE)是在非中心对称材料中产生的二阶非线性光学现象。传统的光伏效应依赖于p-n结或肖特基结的内建电场来分离光生载流子,而利用BPVE无需结即可工作。随着光电探测朝着低功耗和多维探测的方向发展,BPVE因可实现零偏压下...
摘要:本文作者在二维材料数据库 C2DB 中,采用高通量搜索算法,筛选出了一系列含五边形链的二维热释电材料,重点从位移电流理论(shift current)出发,研究了这类材料的体光伏效应(Bulk Photovoltaic Effect)、稳定性以及可剥离性质等。 文献链接:Screening two-dimensional pyroelectric materials based on pentagonal chains...
体光伏效应 光伏效应,是一种利用太阳能转变成电能的物理现象。它被以诺瓦克-彭宁斯获得诺贝尔物理学奖的科学家发现于1839年,故又被称为“诺瓦克-彭宁斯效应”。 光伏效应的发生,是由于物质的电子所带来的光的作用激发的。物体的电子产生的激光,可以将辐射的能量转化成有用的电能。那么,物质的电子接受到辐射的能量...
「纯计算」二维滑移铁电：实现非同步体光伏效应 铁电极化和体光伏效应（BPVE）是凝聚态物质中由于对称性破缺而出现的两种基本物理现象。BPVE出现在没有中心反演对称的体系中，而铁电材料往往具备BPVE的条件。因此，电极化可切换的铁电体是研究最多的BPVE材料之一，其能量转换效率可以超过肖克利-奎瑟极限。Fig. 1 ...
块体光伏效应 材料吸收光能后内部产生电压的现象被称为块体光伏效应。这种现象不依赖传统半导体中的pn结结构,材料自身特性导致电荷定向移动形成电势差,这种特性在晶体材料中表现尤为明显。 上世纪五十年代科学家在钛酸钡晶体中首次观测到该效应,当时发现晶体在光照下自发产生电流,这种现象无法用传统光电效应解释。随后的研究...
近期,安徽大学肖瑞春副教授与中国科学院合肥物质科学研究院张昌锦研究员课题组及其合作者在二维滑移铁电材料中发现了与铁电序不完全同步的体光伏效应,这一结果丰富了人们对铁电序和体光伏效应之间关系的理解,相关研究成果近期发表在《npj Computational Materials》上。
体光伏效应简单示意 体光伏效应通常发生在具有非中心对称的晶体材料,因其光电子激发、散射、和弛豫在不同(相反)的晶格传输方向具有不同的概率而起,因而不需要pn结分离光生载流子。如上图所示,电子可以从A吸收光子跃迁到B再至C,但反向传输因为从C跃迁到B的概率极低,几乎不可能,因而产生定向光电流。由此可见,非中心...
挠曲电体光伏效应(Flexo-photovoltaic effect)是指通过半导体中的应变梯度,可以在任何半导体中产生体光伏效应,同时能产生非常大的光伏电流。该效应由Yang, Kim and Alexe等人在《科学》上报道。然而,由邹海洋博士、张春利博士、薛昊博士和吴治峄博士等组成的由王中林院士领导的团队从实验设计、实验数据、机制原理和结论...