本网讯： 近日，中南大学冶金与环境学院郭学益教授团队、物理与电子学院副教授肖思与中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋等合作，在黑磷量子点光伏器件应用领域取得重要研究进展。郭学益教授团队的杨英副教授、高菁博士等联合完成的相关论文“Black phosphorus quantum dots based photocathodes in wideband bifacial dye-sensitized solar cells”，在线发表于材料学领域权威刊物Advanced Materials，影响因子18.960。

黑磷材料由于具有优异的性能和独特的半导体特性而被科学界认为是二维材料中的“超级材料”。该研究团队采用液相剥离方法成功大规模制备具有红外光响应的黑磷量子点；同时由于量子限域效应，黑磷量子点具有比黑磷块体材料更优异的光电性能，可被广泛应用于光伏材料中。

研究团队创新性地将黑磷量子点沉积于导电高分子聚苯胺薄膜上，并将其作为光阴极组装成可双面进光的固态染料敏化太阳能电池。利用光阳极与光阴极互补的光吸收，实现了器件对可见-红外光的宽光谱吸收，有效增加了太阳光的利用率，提高了光生载流子密度，从而使得染料敏化太阳能电池光电转化效率提高将近20%。该研究成果表明黑磷量子点有望发展成为一种新型的光学功能材料。

图（左上）黑磷量子点的溶液和透射电镜照片；（右上）电池光阴极结构图；（左下）聚苯胺/黑磷光阴极以及TiO2光阳极吸收光谱图；（右下）基于黑磷光阴极的准固态染料敏化太阳能电池光电性能曲线