用更多太阳能的“垫脚石”来弥合差距

将来自太阳的丰富能量转化为方便人类使用的形式一直是可持续生产环境清洁能源的长期梦想。随着藤岛和本田在20世纪70年代初开创性地发现水分解[1]，二氧化钛(TiO2)，一种在我们日常生活中广泛使用的廉价白色颜料，成为了太阳能利用的主要光催化剂。然而，由于其宽的固有带隙，二氧化钛只能吸收紫外线。这导致太阳能转换效率不到1%。R减小TiO2的带隙是提高转化效率的主要途径。在最近发表在《物理学Rev. Lett》上的一篇论文中。[2]，朱等
al报告了可控地缩小TiO2带隙的潜在概念突破。常用的方法是在基体材料中加入微量的外来元素．直到现在无数次服用兴奋剂的尝试二氧化钛无论是阳离子还是阴离子都未能取得突破。在这篇论文中，他们报告了一个概念上新颖的掺杂方案，称为非代偿阴离子共掺杂．这种新方法除了增强掺杂剂的掺入(由于n-p copant对内的静电吸引)，还确保在宿主半导体的间隙区域产生中间带，从而有效地缩小带隙。以纳米颗粒形式产生的材料在可见光区域显示出显著增强的光活性。这一概念可能适用于开发其他类型的
催化、光电子、自旋电子学和清洁能源的先进材料。

1.A.藤岛和k。本田，自然238,37(1972)。

2.朱伟光等，物理学Rev. Lett。(印刷中)。