国家电网董事长辛保安赴国网青海电力调研

（b）注入Au纳米棒（黑色），电网董事PLT膜覆盖的Au纳米棒（PLT-M-Au纳米棒）（红色）和PLT-Au纳米棒（蓝色）后的Au的血液浓度。

在未来的工作中，长辛该领域仍存在很多挑战但也有很多机遇，长辛如零维材料增强的具有高效光功率转换的柔性太阳能电池、通过结合不同二维材料而实现的高性能光电探测器、石墨烯光电探测器在弱光探测和光通讯器件领域的开发与应用、重掺半导体量子点增强的石墨烯中远红外光电探测器光电探测器、量子点敏化的石墨烯图像传感器以及其他基于量子点/-二维材料异质结构的应用。保安这些独特的性能使石墨烯在光学和光电器件领域具备很好的应用价值。

导览图【成果简介】近日，赴国浙江大学的林时胜副教授和清华大学的朱宏伟教授（共同通讯作者）等人针对石墨烯在太阳能电池和光电探测器中的最新进展，赴国综述了不同量子点用于增强石墨烯光电应用的机理。通过量子点异质集成石墨烯，网青提升石墨烯的光吸收率和载流子寿命的一个有效的策略，从而提高器件的光电转换效率，达到光－电的高效转换。在过去的几十年中，海电石墨烯光/电器件的应用（如光探测器、海电太阳能电池、发光二极管、发电机等）已经在科学界得到广泛的探索，并在工业界崭露头角。

石墨烯拥有很多优异的性能，力调包括微尺度弹道输运、超高的载流子迁移率、可调的光电特性等等。电网董事【引言】2004年发现的石墨烯材料和二维材料因其优异的性能以及可在诸多领域得到应用而引起广泛的研究。

【图文导读】图一常见量子点的光学响应双向箭头表示一种量子点的响应范围图二重掺半导体量子点的局域表面等离子共振（a）光生载流子集体振荡所引起的重掺半导体量子点的局域表面等离子共振示意图（b）不同尺寸Ag2Se量子点的吸收光谱（c）不同浓度Sn掺杂的ITO量子点的吸收光谱（d）不同厚度CuS/ZnS异质结纳米晶的吸收光谱图三量子点与石墨烯异质结构中的非辐射能量转移（a）InP量子点在SiO2和石墨烯衬底下的荧光光谱（b）量子点/石墨烯异质结构的示意图，长辛其中红色剪头表示光生空穴从量子点转移到石墨烯上（c）量子点在石墨烯和石英上的荧光图像（d）CdSe/CdS核/壳量子点在不同厚度的MgO介质/石墨烯衬底上的时间分辨荧光光谱（e）MoS2厚度对CdSe量子点/MoS2异质结中能量转移效率的影响图四量子点/二维材料异质结构的非辐射能量转移（a）CdSe/CdZnS量子点/二维材料异质结内建电场的数值模拟，长辛黑色箭头表示载流子从量子点转移到二维材料材料的内部（b）CdSe/CdZnS核/壳量子点在不同层数的MoS2和石墨烯衬底上的时间分辨荧光光谱（c）不同直径的CdSe/ZnS核/壳量子点和WS2异质结构的能带结构量子点，绿色和紫色箭头表示电子传输，红色剪头表示空穴传输（d）不同直径量子点/WS2异质结构和量子点自身的时间分辨荧光光谱图五量子点增强的石墨烯/半导体异质结太阳能电池（a）不同光功率下量子点/石墨烯异质结构的拉曼光谱（b）随着光功率的增加，石墨烯和CdSe量子点/石墨烯异质结构电阻变化曲线图（c）在AM1.5G光照下太阳能电池的J-V曲线图，插图表示有和没有量子点的20个太阳能电池统计数值（d）量子点增强石墨烯/半导体异质结太阳能电池外量子效率的测试结果（e）量子点增强石墨烯/半导体异质结太阳能电池内量子效率的测试结果（f）CdSe量子点/石墨烯/CdTe异质结太阳能电池的能带图图六光电探测器在各个领域的应用光电探测器在臭氧传感、天文研究、芯片间互联的光学链接、光通讯、石墨烯-CMOS集成图像传感器和生物成像等领域的应用图七几种增强石墨烯光电探测器的方法（a）微腔增强的石墨烯光电探测器示意图，红色曲线是石墨烯光电探测器耦合微腔后的光电流（b）波导增强的CMOS工艺兼容的石墨烯光电探测器示意图（c）表面等离子体激元增强的石墨烯光电探测器示意图（d）具有非对称电极的石墨烯光电探测器（e）石墨烯/MoS2/石墨烯异质结构光探测器的SEM图像（f）Bi2Te3纳米片材增强的石墨烯光电探测器的I-V曲线图八光伏型光电探测器及其光电响应（a）石墨烯/Si异质结光电探测器（b）当入射光功率增加到P=6.5mW时，石墨烯/Si异质结器件的I-V曲线，红色虚线代表P=6.5mW时理想的光电二极管的I-V曲线（c）石墨烯/GaAs光电探测器的能带图（d）石墨烯/h-BN/GaAs异质结中的光生载流子产生-分离示意图（e）在波长为850nm入射光激发下，GaAs表面有与无AlOx的光电探测器的光电响应（f）在波长为850nm入射光激发下，GaAs表面有与无AlOx的光电探测器的响应时间图九PbS量子点敏化的石墨烯光电探测器（a）PbSQD敏化的石墨烯光电晶体管的器件结构（b）PbS量子点的电子-空穴分离，在近红外光照射下光生空穴可以转移到石墨烯中，提高光生载流子的寿命、减小石墨烯的面电阻，从而提升器件性能（c、d）在增加光照强度的情况下，石墨烯和石墨烯/PbS量子点异质结构沟道电流、电阻变化情况量子点量子点图十量子点增强石墨烯紫外光电探测器（a）量子点/石墨烯/半导体光电探测器的示意图（b）ZnO量子点增强的石墨烯/h-BN/GaN紫外光电探测器的响应（c、d）暗态和紫外光激发下，有无Zn(Ac)电荷迁移阻挡层的ZnO量子点/石墨烯异质结能带图【小结】本文介绍了将零维量子点与高迁移率的二维石墨烯相结合的异质结构用于光电探测和光电转换领域的研究进展。

文献连接：保安TheInteractionbetweenQuantumDotsandGraphene:TheApplicationsinGraphene‐BasedSolarCellsandPhotodetectors（Adv.Funct.Mater.,2018,DOI:10.1002/adfm.201804712）本文由材料人编辑部计算材料组杜成江编译供稿，保安材料牛整理编辑。赴国九州系列小说中的河洛族的设定也大致如此。

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