基于惰性导体/溶液界面的范德瓦耳斯异质结的热伏效应

研究发现，若惰性导体 P 比惰性导体 N 具有更大的电子功函数 $\phi$ 和表面态函数 G，则将惰性导体 P 与惰性导体 N 用隔离物隔开并浸入溶液 S 中（简称：惰性导体P$\mid$溶液S$\mid$惰性导体N，或记为 P$\mid$S$\mid$N）。在排除 P$\mid$S$\mid$N 的电化学反应与热电效应等之后，测得开路后两导体间电压持续增大至某一稳定最大值，随后闭路后电流持续减小至某一稳定最小值。对 P$\mid$S$\mid$N 结构与性质的分析表明，惰性导体/溶液界面依靠物理吸附构建范德瓦耳斯异质结，且两个不同电势的范德瓦耳斯异质结为 P$\mid$S$\mid$N 构成 P-N 结。惰性导体 P 与 N 具有不同电势。在开路时，由于电子功函数 $\phi$ 与表面态函数 G 的联合作用，该电场能量在外电路中表现出来，P$\mid$S$\mid$N 产生较大的内建电场并获得较大电压。闭路时，P$\mid$S$\mid$N 仅具有表面态函数 G 的作用，产生较小的内建电场，导致较小的电压与电流。这种热电转换现象被称为热伏效应。