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课题组在ACS Nano发表关于摩擦光伏直流纳米发电机研究成果
发布时间:2025-01-22

中南大学物理学院柔性印刷电子课题组在国际期刊ACS Nano发表了题为“Constructing Ultra-High Current Direct-Current Tribo-Photovoltaic Nanogenerators via Cu/Perovskite Schottky Junction”的论文,课题组2022级硕士生骆昱光和2020级博士生丁洋为论文第一作者,阳军亮教授和代国章副教授为论文通讯作者。

论文简介:基于钙钛矿的直流摩擦纳米发电机(DC-TENG)利用摩擦光伏效应,因能够同时收集机械能和太阳能,有效提高 DC-TENG 的输出性能而备受关注。在此,我们创新性地构建了滚动模式的 Cu / 三元A位阳离子钙钛矿(FA0.945MA0.025Cs0.03Pb(I0.975Br0.025)3)肖特基结 DC - TENG,其具有超高电流输出和优异的运行稳定性。Cu / 钙钛矿肖特基结确保了内建电场的形成,促进载流子分离和定向移动以实现稳定的直流输出。在 AM 1.5 G 光照下,DC-TENG 实现了 408 μA 的短路电流(Isc)和 27.2 A/m² 的电流密度,相较于黑暗条件提高了 119 倍,是钙钛矿 DC-TENG 中报道的最高Isc。运行 30 多分钟后,电流输出仍保持稳定。DC-TENG 在温度和湿度传感以及自供电光电探测方面展现出良好的应用前景。此外,通过调整光功率密度,DC-TENG 的最佳内部输出阻抗可在 0.9 - 132 kΩ 之间广泛调节,为自供电微电子元件的阻抗匹配提供了巨大潜力。这项研究为开发兼具机械能和太阳能的多功能 DC-TENGs 器件提供了思路,拓展了钙钛矿材料和器件的应用范围。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c11758