2013年光电信息材料与技术研究所年报告.DOC

2013年度光电信息材料与技术研究所年度报告 2013年度光电信息材料与技术研究所(简称光电材料所)是令人瞩目的年度，由于光电材料所经过几年的筹建正式挂牌了。在本年度光电材料所在研究所硬件建设（实验室、工作室、基础实验平台（制备、测试））和软件建设（研究队伍、研究方向、网站建设、课题申报）等方面取得了显著成绩，现总结如下： 一、硬件建设 1、实验室、工作室建设 在学院的支持下，完成232m2的实验室与工作室建设，其中实验室184m2，工作室48m2。现有工作室有9人（刘义、李海金、周文平、冀月霞、曹加锋、贾虎、王伟、陈红梅、高艳）一起办公。测试实验室48m2，高温处理室48m2，气氛合成室48m2，小型化学实验室40 m2。 在学院和学科规划处的支持下，完成高温处理室、气氛合成室和化学实验室的水电改造，完成工作室及进户门改造，花费学校改造经费约3万元。 2、科研基础平台建设 2010年在学院和学科规划处郑明东处长的支持下，投入50万进行光电信息材料与技术研究方向的建设。现已形成光电材料的高温制备、气氛处理、化学合成等基础制备科研平台。形成电性能与光学测试平台。 二、软件建设 1、网站建设 在本年度7月份开始光电材料所网站建设。完成校内固定域名（）、IP地址、服务器的建设。但是，由于学校网络中心不能解决在校外能访问的问题，在韩玉峰老师的指导帮助下，完成校外可以访问的网站建设（/kyxk/sysjs/ gdxxclyjs.htm）。内容包括：研究所简介、研究队伍、科学研究、人才培养、学术交流、规章制度等。 2、研究队伍建设 光电材料所现有副教授3人，讲师9人，具有博士学位6人，硕士学位6人，本年度引进2位博士，1位硕士。副教授：刘义、李海金、李勇；博士学位人员：刘义、李海金、李勇、冀玥霞、陈红梅、周文平；硕士学位：曹加峰、汪文明、光明、张丽、高艳、孙云；本年度引入博士：冀玥霞、陈红梅，硕士：曹加峰。 3、研究方向 经过一年的优化整合现已经形成热电材料、光催化材料、发光材料三个主干方向。 热电材料的制备和研究??? ??? 新型钴基氧化物YCoO3体系制备与热电性能研究 ??? Sr替代化合物Y1-xSrxCoO3 (0(x(0.2)的电输运和热电性能研究 ??? 采用溶胶－凝胶方法合成Sr的替代化合物Y1-xSrxCoO3，研究了其20K至780K范围内的电输运和热电性能。结果显示，随着Sr替代含量的增加，Y1-xSrxCoO3的电阻率降低，这可能归功于晶格扭曲度的减小。热电势是正值，主要电荷载流子是空穴，且随着Sr 替代量的增加，热电势降低。此外，实验上获得了五倍大的功率因子，在650K最大值达到2.69′10-5W/mK2。这说明适量的Sr替代可以有效增强Y1-xSrxCoO3的热电性能。 ??? Ni替代化合物YCo1-xNixO3 (0(x(0.07)的电输运和热电性能研究 ??? 采用溶胶－凝胶方法合成Ni的替代化合物YCo1-xNixO3 (0(x(0.07)，研究了其100K至780K温度区间的电输运和热电属性。研究结果显示，随着Ni的掺杂量的增加，直流电阻率降低。在温度T~304K（样品x=0）与~230K T~500K（样品x= 0.02, 0.05, 0.07）低温区间和高温区间(T~655K)，样品YCo1-xNixO3的电阻率温度关系满足ln(∝1/T，获得激活能随着掺杂量的增加而降低。在极低温度范围（T~230K）样品YCo1-xNixO3 (x≥0.02)的电阻率温度关系满足模特定律，这来源于重掺杂引起的局域态。功率因子的计算显示，在300K至740K，YCo0.98Ni0.03O3的功率因子增加了6倍。 光催化复合材料的催化性能研究 太阳能光电转器件要求材料具有良好的光吸收、较低的电子-空穴复合率，电荷能有效快速传输。一维纳米材料具有较大的长径比、较高的比表面积，为电荷传输提供了直接通道，具有较高的迁移率。此外，一维纳米材料反射系数低，有利于光的吸收，一维纳米阵列被广泛应用于太阳能光电转器件中。WO3是一种广泛应用的光催化材料，但其不能有效吸收可见光。CdS的光学带隙为～2.4eV，对可见光有良好的吸收。因此，我们用两步化学气相沉积(CVD)成功制备了WO3/CdS核壳结构纳米线阵列。XRD、SEM、TEM、XPS等实验结果表明，CdS十分均匀一致的沉积在WO3纳米线表面，形成纳米异质结。相比于WO3纳米线，WO3/CdS纳米线的光谱吸收边从～440nm扩展到～550nm。WO3、WO3/CdS和CdS纳米线的可见光（λ≧420nm）光电灵敏度分别为8.7%、189.9%和17.4%。通过荧光衰减寿命谱可知，WO3、WO3/CdS和CdS纳米线中电子的荧光寿命分别为0.26ns、1.74ns和1.5