《半導體納米線陣列的製備和轉移及光伏特性研究》是依託上海大學，由徐韜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：半導體納米線陣列的製備和轉移及光伏特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐韜
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
半導體納米線結構憑藉其獨特的光吸收特性和電輸運性能，在新型太陽電池中具有很大的潛在套用價值。本項目計畫開展對半導體納米線從陣列製備、性能表徵到器件套用的系統研究。結合自下而上的納米球自組裝和自上而下的物理刻蝕技術，發展針對矽納米線陣列的低成本、宏量和可控的製備方法；並且拓展該方法的兼容性，製備光電性能更為優異的砷化鎵納米線陣列。提出納米線陣列在不同基底上的逐層剝離和大面積轉移的方法，將納米線陣列與柔性基底相結合以實現對其低成本的套用。發展針對單根半導體納米線的表征技術，揭示納米線的表面形貌、陣列結構和摻雜濃度等因素對其光學和電學性能的影響規律。研究基於納米線的徑向P-N結，實現在充分吸收太陽光的同時光生載流子的快速分離和輸運。最後，構築一個基於半導體納米線陣列的光伏器件原型，為新一代基於納米材料的低成本高效率的太陽電池器件的開發和套用做好基礎探索。
結題摘要
在眾多類型的納米材料中，半導體納米線憑藉其一維的柱形結構、獨特的電學和光學性能在近年來得到了廣泛的關注和深入的研究，特別是在太陽電池套用領域具有很大的潛在套用價值。本項目主要開展對半導體納米線從陣列製備、性能表徵到光伏器件套用的系統研究。在本項目的支持下，我們發展了針對半導體納米線陣列的宏量及可控制備方法，包括對矽納米線陣列的納米球刻蝕技術和對尺寸及分布可控的砷化鎵納米線陣列的自平衡生長；系統研究了納米線陣列的吸光特性，通過低溫掃描隧道顯微鏡和密度泛函理論計算，在實驗上和理論上系統考察了半導體納米線尤其是異質結構的砷化鎵納米線的表面原子尺度結構和能帶結構，並實現了對其電學特性的有效調控；實現具有徑向p-n結並能夠和零維量子點相結合的新型納米線複合結構的製備,通過表面鈍化等手段最佳化基於矽納米線陣列光伏器件的效率。通過本項目的研究，為新一代基於納米材料的低成本高效率的太陽電池器件的套用做好基礎探索。三年期間共發表SCI論文10篇，EI論文2篇，其中包括2篇一區論文和5篇二區論文，以及相關專利1項；培養研究生4名。
