覆镍聚苯乙烯微球电极提升硅纳米线水伏器件的输出功率
Abstract
基于硅纳米线的水伏器件是一种前景广阔的绿色能源技术，然而，硅纳米线水伏器件中高效载流子收集仍然是限制其输出性能的一个重要挑战。本研究提出采用导电微球作为顶部电极，以增强载流子收集并提升硅纳米线水伏器件的输出功率。堆叠的覆镍聚苯乙烯微球与硅纳米线阵列的顶部表面形成共形接触，能够有效的从大量单根硅纳米线微单元进行载流子收集，实现了它们的有效并联连接。研究确定了最佳的微球电极参数（微球直径为10 µm、沉积面密度为2.8 mg cm⁻²），该电极参数在电荷收集的正面效应与微球沉积阻碍微观水流的负面影响之间取得了平衡。采用最佳微球电极参数后，硅纳米线水伏器件的开路电压提升了21%，最大输出功率密度从无微球电极时的0.67 V和8.2 µW cm⁻²提高到了0.81 V和12.2 µW cm⁻²，增幅达49%。这项工作为硅纳米线水伏器件中的载流子收集难题提供了一种简单而有效的解决方案，为推动高性能硅纳米线水伏器件的开发与应用迈出了重要一步。
Fields of Study & Subjects
Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials
Nanowire Synthesis and Applications
Innovative Energy Harvesting Technologies
Publication details
- Journal / source
- Scientia Sinica Technologica
- Volume
- 56
- Issue
- 9
- Pages
- 2316–2318
- Publication date
- 6 March 2026
- Language
- EN