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科学家在硅纳米晶体中发现独特的量子效应(附件是该文的原文)[搜索，无重复]
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《纳米快报》：科学家在硅纳米晶体中发现独特的量子效应 作者：刘乐 来源：教育部科技发展中心 发布时间：2007-8-1 10:11:27 美国能源部的可更新能源国家实验室（NREL）的科学家们与Innovalight公司合作，在硅纳米晶体中发现了一种叫做多重激子产生（MEG）的重要效应。MEG效应会导致每吸收一个光子形成多于一个的电子。他们的结果发表在7月24日的《纳米快报》(Nano Letters Journal)在线版上。 硅是目前太阳能电池中使用的主要半导体材料，目前有93%的太阳能电池使用硅。 直到这个发现以前，在过去两年的报道里，MEG现象只发生在目前没有在商用太阳能电池中使用的半导体材料纳米晶体（也叫做量子点）中，并且这些材料含有对环境有害的物质（比如铅）。 这项新成果使利用MEG现象大大提高现有的基于硅的太阳能电池的转换效率成为可能。这是使太阳能与传统能源相比更有竞争力的关键因素。 在文章中，NREL的科学家们报道使用Innovalight公司提供的硅纳米晶体（量子点），能够从波长短于420nm的阳光中平均每一个光子产生多于一个的电子。而现在的光电池吸收一个阳光光子后，50%的入射能量会损失为热能。MEG提供了一个把这些损失的能量转换为额外的电能的机会。 目前NREL和Innovalight的研究人员在进一步地实验来证明利用MEG确实能够提高光电池的转换效率。根据NREL的科学家们的理论计算，利用MEG能够得到的最大光电转换效率为44%（使用普通的日光）和68%（使用特殊的透镜或反射镜集中了500倍的日光）。 原文链接：http://www.physorg.com/news104511242.html Multiple Exciton Generation in Colloidal Silicon Nanocrystals Nano Lett., 7 (8), 2506 -2512, 2007. Copyright © 2007 American Chemical Society Matthew C. Beard, Kelly P. Knutsen, Pingrong Yu, Joseph M. Luther, Qing Song, Wyatt K. Metzger, Randy J. Ellingson, and Arthur J. Nozik National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado 80401, Innovalight, Inc., Santa Clara, California 95054, Department of Applied Physics, Colorado School of Mines, Golden, Colorado 80401, and Department of Chemistry, University of Colorado, Boulder, Colorado 80309 Received June 22, 2007 Abstract: Multiple exciton generation (MEG) is a process whereby multiple electron-hole pairs, or excitons, are produced upon absorption of a single photon in semiconductor nanocrystals (NCs) and represents a promising route to increased solar conversion efficiencies in single-junction photovoltaic cells. We report for the first time MEG yields in colloidal Si NCs using ultrafast transient absorption spectroscopy. We find the threshold photon energy for MEG in 9.5 nm diameter Si NCs (effective band gap Eg = 1.20 eV) to be 2.4 ± 0.1Eg and find an exciton-production quantum yield of 2.6 ± 0.2 excitons per absorbed photon at 3.4Eg. While MEG has been previously reported in direct-gap semiconductor NCs of PbSe, PbS, PbTe, CdSe, and InAs, this represents the first report of MEG within indirect-gap semiconductor NCs. Furthermore, MEG is found in relatively large Si NCs (diameter equal to about twice the Bohr radius) such that the confinement energy is not large enough to produce a large blue-shift of the band gap (only 80 meV), but the Coulomb interaction is sufficiently enhanced to produce efficient MEG. Our findings are of particular importance because Si dominates the photovoltaic solar cell industry, presents no problems regarding abundance and accessibility within the Earth's crust, and poses no significant environmental problems regarding toxicity. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 附件为PDF格式文件，建议采用acrobat7.0及以上软件打开，如有疑问，敬请致信站内，我会尽快回复各位。 —————————————————————————————————————————— **Commercial applications of everything Web-searched are prohibited, otherwise we decline all the consequences for law and other responsibility.** **一切内容来源于网络搜索，禁止一切商业应用，否则后果由其承担，本站及主题作者不负法律及连带责任** ————————————————————————————————————————— [ Last edited by luo.henry on 2008-5-17 at 11:28 ] |
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