【科研成果】低碳学院教师陈盈竹在国际学术期刊《Nanoscale》发表最新科研成果

​近期,上海交通大学中英国际低碳学院与台湾东华大学(NDHU)光电工程学系合作在国际学术期刊《Nanoscale》上发表了通过仿生蛾眼减反射微纳结构,提升氧化锌的太阳能利用率,从而实现高效太阳光电化学水解制氢的研究工作—“Enhancing the quasi-theoretical photocurrentdensity of ZnO nanorods viaa lukewarmhydrothermal method”,论文第一作者为上海交通大学中英国际低碳学院助理教授陈盈竹,通讯作者为台湾东华大学光电工程学系(NDHU)徐裕奎教授。

当太阳光照射在具有次波长微纳米结构的材料表面时,太阳光波的折射率会呈现渐进式的连续性变化,从而避免因折射率剧烈改变所导致的反射现象,此渐变折射率机理近似于蛾眼减反射现象的工作原理,故称“蛾眼效应”。

此次发表的研究工作通过低温水热法,制备基于准周期蛾眼结构的氧化锌纳米棒光电极,其特征长度达10微米,而平均直径仅有100纳米。该纳米棒结构直径随着深度方向逐渐增加,从而带来空气与氧化锌介质比例的渐变,实现太阳光折射率沿氧化锌纳米棒长度方向的连续梯度变化,从而利用“蛾眼效应”,实现氧化锌纳米棒光电极对太阳光的高效吸收,从而显着提升其光电化学水解制氢效率至近似理论值。

图1 (a)基于仿生蛾眼减反射结构(来源︰“Edgehog Offering Robust Anti-Reflection Technology usingNanostructures”,Display Daily)的(b)氧化锌纳米棒光电极(c)用于太阳光电化学水解制氢。

 

作者介绍

陈盈竹,现任上海交通大学中英国际低碳学院助理教授。2009年本科毕业于台湾成功大学化学工程专业,2013年硕士毕业于台湾大学化学工程专业。2018年于德国卡尔斯鲁厄理工学院获无机化学博士学位。2018-2019年于德国卡尔斯鲁厄理工学院从事博士后研究工作。2019年5月入职上海交通大学。陈盈竹助理教授的研究领域集中在电化学储能与太阳光电化学能源转换技术等。

 

论文原文链接

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/NR/D0NR00058B#!divAbstract

沪交ICP备20170123  © 2017 上海交通大学中英国际低碳学院All Right Reserved