利用等离子体钛氮化物增强太阳能水解的热载流子收集
材料科学
2016-07-25 v1
摘要
利用表面等离激元衰变产生的热电子是提高太阳能技术转换产率的新范式。氮化钛(TiN)是一种新兴的等离子体陶瓷，提供与 CMOS 技术的兼容性、耐腐蚀性以及机械强度和耐久性，因此在成本、机械、化学和热稳定性方面优于贵金属(即 Au、Ag)。在此，我们展示对于光电化学水解，等离子体 TiN 纳米颗粒比修饰在 TiO2 纳米线上的 Au 纳米颗粒产生高 25% 的光电流增强。我们的结果强调，TiN 由于在吸收效率增强、电子平均自由程增加以及能够与 TiO2 形成欧姆结方面具有优势，从而在热载流子生成中提供优越性能，从而实现等离子体 Au 纳米颗粒无法实现的极高效率电子收集。我们的发现表明过渡金属氮化物可实现具有增强性能的实际等离子体器件用于太阳能转换。
引用
@article{arxiv.1607.06595,
title = {Enhancing Hot Carrier Collection for Solar Water Splitting with Plasmonic Titanium Nitride},
author = {Alberto Naldoni and Urcan Guler and Zhuoxian Wang and Marcello Marelli and Francesco Malara and Xiangeng Meng and Alexander V. Kildishev and Alexandra Boltasseva and Vladimir M. Shalaev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06595},
year = {2016}
}
备注
31 pages (Manuscript+Supporting Information), 4 figures, 13 supplementary figures