Los investigadores por primera vez han encontrado un mecanismo de estrechamiento de banda prohibida cuántica donde la absorción UV de los puntos cuánticos del grafema y las nanopartículas de TiO2 pueden extenderse fácilmente al rango de luz visible.
Tal mecanismo puede permitir el diseño de una nueva clase de materiales compuestos para recolección de luz y optoelectrónica.
El Dr. Qin Li, profesor asociado en el Centro de Ingeniería Ambiental y Micro y Nanotecnología de Queensland, dice que la aplicación real de esto sería células solares pintables de alta eficiencia y purificación de agua con luz solar.
"Siempre que haya abundante sol podemos cepillar este nanomaterial para cosechar energía solar y crear agua limpia", dice ella.
"Este mecanismo puede ser extremadamente significativo para la recolección de luz. Lo que es más importante es que hemos encontrado una manera fácil de lograr eso, para hacer que un material absorbente de rayos UV se convierta en un absorbente de luz visible al reducir el intervalo de banda".
La luz visible representa el 43% de la energía solar en comparación con solo el 5% que posee la luz UV.
Se han realizado grandes esfuerzos para mejorar la absorción de titania de la luz visible o desarrollar materiales sensibles a la luz visible en general.
Los métodos utilizados para la titania, incluido el dopaje con iones metálicos, el dopado con carbono, el dopaje con nitrógeno y la hidrogenación generalmente requieren condiciones estrictas para obtener el TiO2 modificado, como temperatura elevada o presión alta.
En su innovador artículo publicado en Comunicaciones químicas , una revista de la Royal Society of Chemistry, los investigadores observaron que cuando las partículas de TiO2 se mezclan con puntos cuánticos de grafeno, el compuesto resultante absorbe la luz visible mediante un mecanismo de estrechamiento de banda prohibida cuántica.
"Estábamos realmente entusiasmados de descubrir esto: cuando dos materiales absorbentes de UV, a saber, TiO2 y puntos cuánticos de grafeno, se mezclaron, comenzaron a absorber en el rango visible, más significativamente, el ancho de banda se puede ajustar por el tamaño del grafenopuntos cuánticos ", dice el Dr. Li.
"Denominamos el fenómeno 'estrechamiento de banda prohibida cuántica' y este mecanismo puede ser aplicable a todos los semiconductores, cuando están vinculados con puntos cuánticos de grafeno. La sintonización flexible de banda prohibida es extremadamente deseable en dispositivos basados en semiconductores".
Este trabajo ha sido seleccionado para aparecer en la portada interior de Comunicaciones químicas . El trabajo del equipo sobre el mecanismo de fluorescencia de los puntos cuánticos de grafeno recientemente también se ha presentado en nanoescala .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Griffith . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :