Development of plasmonic-semiconductor nano-assemblies for solar water splitting systems: more efficient and more cost effective

开发用于太阳能水分解系统的等离子体半导体纳米组件:更高效、更具成本效益

基本信息

  • 批准号:
    493998-2016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2018-01-01 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With unique surface plasmon resonance (SPR), plasmonic nanostructures are offering new ways to address many pressing issues in energy and environment sectors. As compared to noble metals of Au and Ag, the synthesis, SPR properties and applications of Cu-based plasmonic nanostructures have received significantly less attention. It is largely due to the easy oxidation of Cu. Nevertheless, Cu is earth abundant and much cheaper, so in the long term it is more sustainable and attractive. ** The conversion of solar energy into H2, which can serve as a clean fuel for zero-emission vehicles, by water splitting represents a very promising avenue for meeting our urgent energy demand without adverse environmental impacts. As compared to solar-to-electricity conversion (by solar cells), it has advantages of easy transport and distribution. Although much progress has been done recently, commercial applications of solar water splitting remain scarce. Low conversion efficiency under sunlight has been a major obstacle, which is largely due to limited absorption of involved semiconductor materials. ** This proposal aims to develop stable, earth abundant Cu-based plasmonic nanostructures, to investigate in depth their plasmonic properties and to push forward their applications in plasmon enhanced H2 generation by rationally forming new plasmon-semiconductor assemblies to maximize the potential beneficial effects of plasmons in extending and strengthening light absorption of semiconductors. ** This project will be carried out in collaboration with Canadian Solar Solutions Inc., a world's leading solar cell company. The proposed innovative approach will open up new opportunities for it in the fields of nanotechnology and solar fuel and also hold high potential to lead to breakthroughs in green energy. In addition to leading to possible technology transfer, the project will greatly contribute to the training of HQP (3 PhDs & 2 PDFs), who will acquire multidisciplinary expertise (in nanomaterials, plasmonics, green energy, etc.) that is in high demand in industry and academia. ****
具有独特的表面等离子体共振(SPR),等离子体纳米结构正在提供新的方法来解决能源和环境领域的许多紧迫问题。与Au和Ag的高贵金属相比,基于Cu的等离激元纳米结构的合成,SPR性质和应用的注意力明显降低。这很大程度上是由于Cu的易于氧化。然而,Cu的地球丰富且便宜得多,因此从长远来看,它更具可持续性和吸引力。 **太阳能将太阳能转换为H2,可以通过水分流为零排放车辆的清洁燃料,这是满足我们紧急能源需求而不会产生不利环境影响的非常有希望的途径。与太阳能到电动转换(通过太阳能电池)相比,它具有易于运输和分布的优势。尽管最近取得了很多进展,但太阳能分流的商业应用仍然稀缺。在阳光下,低转化效率一直是一个主要障碍,这主要是由于涉及半导体材料的吸收有限。 **该提议旨在开发稳定的基于Cu的等离激元纳米结构,深入研究其等离激元性能,并通过合理形成新的等离激元中轴导导器组件来推动其在等离子体中的应用增强H2的生成,以最大程度地利用Emprasmons在扩展和增强光吸收器中的潜在效果。 **该项目将与全球领先的太阳能电池公司加拿大太阳能解决方案公司合作进行。拟议的创新方法将在纳米技术和太阳能燃料领域为IT开辟新的机会,并具有很高的潜力,可以带来绿色能源的突破。除了导致可能的技术转移外,该项目还将为HQP(3 phds&2 pdfs)的培训做出巨大贡献,后者将获得多学科专业知识(在纳米材料,等离子体,等离子体,绿色能源等)中,这在工业和学术界需求很高。 ****

项目成果

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Ma, Dongling其他文献

Concentration-Dependent Photoinduced Photoluminescence Enhancement in Colloidal PbS Quantum Dot Solution
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