研究目的
研究单层和双层绿磷烯的电子特性、载流子迁移率及其在水分解和光伏领域的潜在应用。
研究成果
单层和双层绿磷烯具有高载流子迁移率和可调带隙，适用于光催化水分解和光伏应用。与MoSe₂形成的异质结构展现出良好的功率转换效率潜力。
研究不足
该研究基于理论计算，可能需要实验验证。绿色磷烯在器件中的实际应用可能面临合成与稳定性方面的挑战。
绿磷单层、双层及异质结构在水分解与光伏中的应用
DOI：10.1021/acs.jpcc.8b08566
期刊：The Journal of Physical Chemistry C
出版年份：2018
更新时间：2026-01-05 16:25:01
摘要：
我们报道了基于密度泛函理论的单层和双层绿磷烯及其与MoSe2异质结构的计算结果。单层和双层绿磷烯均为直接带隙半导体，具有高达104 cm2/V·s的各向异性载流子迁移率。在双层层状结构中，约9 GPa的压力可诱导半导体-金属转变。此外，带隙强烈依赖于薄膜厚度和外加电场。通过合适的溶液条件下进行应变工程调控，单层及AC堆叠双层绿磷烯可提供适用于水分解的能带边缘排列。计算表明，单层及AB/AC堆叠双层绿磷烯与MoSe2异质结构的功率转换效率上限为18-21%。结果表明绿磷烯有望作为光催化和光伏材料应用于能源相关领域。
作者：
Sumandeep Kaur，Ashok Kumar，Sunita Srivastava，K. Tankeshwar，Ravindra Pandey
机构：
Department of Physics, Panjab University, Chandigarh 160014, India，Department of Physical Sciences, School of Basic and Applied Sciences, Central University of Punjab, Bathinda 151001, India，Department of Physics, Guru Jambheshwar University of Science and Technology, Hisar, Haryana 125001, India，Department of Physics, Michigan Technological University, Houghton, Michigan 49931, United States
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