Ultrafast interfacial charge transfer and superior photoelectric conversion properties in one-dimensional Janus-MoSSe/WSe2 van der Waals heterostructures

电负性 异质结 光电效应 杰纳斯 材料科学 范德瓦尔斯力 能量转换效率 凝聚态物理 物理 纳米技术 光电子学 量子力学 分子
作者
Biao Cai,Jianing Tan,Long Zhang,Degao Xu,Jiansheng Dong,Gang Ouyang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (4) 被引量:25
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.045416
摘要

One-dimensional (1D) van der Waals (vdW) heterostructures have attracted great attention due to their excellent photoelectric properties which potentially serve as key components for next-generation optoelectronic devices. However, investigations on the photoelectric conversion properties in 1D vdW heterostructures are still in the rudimentary stage. Addressing the mechanism of the role of flexoelectricity in nanotubes and electronegativity difference of Janus materials on photoelectric properties remains challenging. In this paper, we investigate the flexoelectric effect and electronegativity difference on the photoelectric properties of 1D Janus-MoSSe/${\mathrm{WSe}}_{2}$ vdW heterostructures and assess their potential for solar cells through the atomic-bond-relaxation approach combined with ab initio nonadiabatic molecular dynamics simulations. We find that a 1D MoSSe/${\mathrm{WSe}}_{2}$ vdW heterostructure with $\mathit{AB}1$ stacking configuration exhibits ultrafast interfacial charge transfer and superior photoelectric conversion properties owing to the beneficial effects of flexoelectricity and electronegativity difference. Specifically, the photogenerated electron (hole) transfer in the 1D MoSSe/${\mathrm{WSe}}_{2}$ system occurs quickly, within 55 (17) fs. Moreover, the optimal power conversion efficiency of 1D MoSSe/${\mathrm{WSe}}_{2}$ vdW heterostructure-based solar cells can reach up to 6.25%, which is significantly higher than those of 1D ${\mathrm{MoS}}_{2}/{\mathrm{WSe}}_{2}$ (5.45%) and 2D MoSSe/${\mathrm{WSe}}_{2}$ (1.94%). In this paper, we provide an effective strategy for the development of high-efficiency solar cells.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
W~舞发布了新的文献求助30
刚刚
Danielle_zx完成签到 ,获得积分10
1秒前
感动的凝冬完成签到 ,获得积分10
1秒前
lijing发布了新的文献求助10
1秒前
mAg1cart完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
XDRAY完成签到,获得积分10
2秒前
刘亚玲发布了新的文献求助10
2秒前
甜777完成签到,获得积分10
3秒前
朝朝完成签到,获得积分10
3秒前
zepenta发布了新的文献求助10
3秒前
达达完成签到,获得积分10
5秒前
YUXIN发布了新的文献求助10
6秒前
呵呵完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
眠羊发布了新的文献求助10
7秒前
随机昵称完成签到,获得积分10
8秒前
huhdcid完成签到,获得积分10
9秒前
bkagyin应助军旅醉了采纳,获得10
9秒前
9秒前
yunjian1583完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
双持裤衩武器战应助yang采纳,获得30
10秒前
银漪完成签到 ,获得积分10
10秒前
充电宝应助无私乐驹采纳,获得10
11秒前
小茗发布了新的文献求助10
12秒前
zzzrx完成签到,获得积分20
12秒前
huhdcid发布了新的文献求助20
13秒前
13秒前
好吃就是鱼老头完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
L77完成签到,获得积分0
13秒前
金江客死完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
乘风发布了新的文献求助10
15秒前
小杨同学完成签到,获得积分10
16秒前
1r完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8085998
关于积分的说明 16898638
捐赠科研通 5334730
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839443
邀请新用户注册赠送积分活动 1816894
关于科研通互助平台的介绍 1670466