給力！河南大學又一研究成果發表在國際頂級期刊上！獲國家多個項目資助！

2020-08-21 河南大學招生辦公室

近日，河南大學物理與電子學院河南省新能源材料與器件國際聯合實驗室鄭海務教授課題組的研究成果&34;在自然指數期刊、國際頂級期刊ACS Nano（中科院一區，IF=14.588）上在線發表。

以鄭海務教授作為負責人的極化材料、器件與應用課題組的重要研究方向之一是利用極化效應調控新型低維鐵電、壓電異質結的光伏性能。

近年來，鄭海務教授課題組圍繞鉍基鐵電材料光伏效應的物理起源，動態應變和鐵電極化對光伏效應的調控，鐵電半導體異質結光伏效應增強的物理機制，鉍基鐵電氧化物納米材料在染料敏化太陽能電池對電極中的應用等方面開展了頗具特色的研究工作。代表性論文以河南大學為第一單位發表在J. Mater. Chem. C [5(2017)10615]、Appl. Phys. Lett. [111(2017)032901]、Electrochim. Acta[215(2016)543]、Nano Energy [18(2015)315]等國際知名學術期刊。

王中林院士提出的壓電光電子學理論是通過調控界面和結區處載流子的輸運過程，達到調製器件光電性能目的，實現力-光電的協同效應。研究人員利用溶膠凝膠法和水熱法製備BLFO/ZnO異質結，通過施加應變和外電場極化研究了壓電光電子學效應與鐵電極化對BLFO/ZnO異質結光電性能的影響。在保持-2.3%的壓應變的同時，通過施加正向電場極化，開路電壓和短路電流密度與零應變下的測試結果相比提高了約8.4%和54.6%，響應時間縮短了59%，恢復時間縮短了31%。為了更好的解釋BLFO/ZnO異質結性能增強的原因，系統分析了異質結的能帶變化，揭示了壓電-鐵電耦合增強器件光伏特性的機理。同時也通過COMSOL軟體對ZnO納米線陣列的壓電勢和BLFO/ZnO異質結能帶結構進行了仿真計算，實驗現象、能帶分析與理論計算一致，進一步驗證了上述機理。該工作為增強基於鐵電薄膜製備的異質結性能提供了一個新的思路，拓寬了基於力光電協同作用的自驅動光電傳感器的研究範圍。

通過同時施加壓應變和外電場極化提高BLFO/ZnO光伏性能

該研究工作受到科技部、國家自然科學基金委、河南省高校科技創新團隊、河南大學一流學科培育項目等項目的資助。河南大學鄭海務教授，華南師範大學王幸福研究員和中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士是論文的共同通訊作者，河南大學是第一署名單位，第一作者和共同第一作者分別是物理與電子學院碩士生張遠徵和青年教師楊麗雅。

延伸閱讀：

鄭海務，河南大學教授、博士生導師，河南省特聘教授，國家自然科學基金、陝西省科技廳和河北省科技廳項目通訊評審專家，山東省科技獎評審專家，中國物理學會電介質專業委員會地方委員會委員，河南省物理學會理事，河南省教育廳學術技術帶頭人，河南省高校科技創新團隊牽頭人，曾獲2014年度河南省高校科技創新人才等榮譽稱號。2015.5-2016.6在美國喬治亞理工學院做國家公派訪問學者，2017.3-2017.9在美國明尼蘇達大學雙城校區做短期訪問學者。擔任Adv. Energy Mater., Appl. Phys. Rev., Nano Energy, Nanoscale, ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Mater. Chem. C, Solar Energy等國際知名期刊審稿人。

研究方向：以凝聚態物質的電荷極化為物理基礎的能量轉換器件是凝聚態物理、電子科學和技術等學科的前沿熱點，在信息產業、物聯網和人工智慧等領域具有廣闊的應用前景。極化材料、器件與應用課題組的主要研究方向：(1)複合能量捕獲器件的耦合機制及應用；(2)氧化物鐵電壓電材料光電性能的極化調控；(3)多供電模式智能傳感系統。


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原素材來源：河南大學官網

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