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本網(wǎng)（物理與材料學(xué)院）近日，我校物理與材料學(xué)院舒龍龍教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果以“Strain-gradient-induced modulation of photovoltaic efficiency（應(yīng)變梯度對(duì)光伏效率的調(diào)制）”為題在Cell旗下物理與材料方向子刊Matter上在線發(fā)表。物理與材料學(xué)院新進(jìn)教師王支國(guó)博士為該論文的第一作者，舒龍龍教授和加泰羅尼亞高等研究院Gustau Catalan教授為該論文共同通訊作者，南昌大學(xué)為第一單位和通訊單位。

撓曲電是指材料受到非均勻應(yīng)力作用后而表現(xiàn)出電極性的物理現(xiàn)象。由于非均勻應(yīng)力可以破壞高對(duì)稱材料的晶格宏觀對(duì)稱性，因此撓曲電對(duì)材料的對(duì)稱性沒(méi)有特殊要求，任意對(duì)稱性的絕緣體和半導(dǎo)體都可以具有撓曲電性。作為功能材料領(lǐng)域的新概念，學(xué)界對(duì)于撓曲電的認(rèn)識(shí)相對(duì)不足，其相關(guān)理論探索、材料設(shè)計(jì)以及應(yīng)用創(chuàng)新均較為匱乏。

舒龍龍博士自2010年攻讀博士以來(lái)，聚焦撓曲電理論和材料設(shè)計(jì)開展了較為系統(tǒng)的研究工作。在最新一期Matter論文中，該團(tuán)隊(duì)以成果“撓曲電理論與材料設(shè)計(jì)”為基礎(chǔ)，進(jìn)一步將撓曲電從理論和材料研究拓展到應(yīng)用領(lǐng)域。研究團(tuán)隊(duì)以傳統(tǒng)界面鈣鈦礦太陽(yáng)能電池為研究對(duì)象，通過(guò)引入非均勻應(yīng)力將撓曲體光伏效應(yīng)和傳統(tǒng)界面光伏效應(yīng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能電池光伏效率的調(diào)控（提升幅度可達(dá)到15%以上）。更進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)利用壓電力顯微鏡探針對(duì)微晶太陽(yáng)能電池施加應(yīng)力實(shí)現(xiàn)量級(jí)達(dá)到10⁷m^-1的應(yīng)變梯度，證實(shí)在微納尺度下?lián)锨w光伏效應(yīng)的光伏效率與界面光伏效應(yīng)相當(dāng)。該研究表明：發(fā)展撓曲體光伏效應(yīng)有望突破當(dāng)前太陽(yáng)能電池光伏效率的性能瓶頸。

本工作受到國(guó)家高層次人才特殊支持計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和南昌大學(xué)一流學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：

https://authors.elsevier.com/a/1kHVc_wvImjU-N

https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.11.024

編    輯：王  葳

責(zé)任編輯：許  航