郝维昌

教授 、博士生导师

单位:国际学院

入职时间:2003年06月06日

学位:博士学位

专业:理学

毕业院校:兰州大学

电子邮件:

办公地点:The north of 4th ring middle Road No.238, HaiDian District, Beijing, China

1.基于轨道杂化各向异性理论开发新型光能转化材料

 

半导体材料的电子结构决定其对太阳能光谱的吸收特征,光生电子空穴对电极电位,及其激发、迁移和复合的过程。基于半导体能带理论,上述物理过程取决于材料的带隙、费米面的位置及电子有效质量这些基本电子结构特征。因此能够影响上述电子结构过程都对光能转化产生重要的影响,比如晶面、缺陷、表面态(包括原子重排、失配等化学键弛豫)、晶格畸变等。经过多年的深入研究,我们逐渐认识到通过s-p杂化可以获得合适电子结构,有利于提高材料的光吸收和电子空穴迁移率,从而获得高效的光能转化材料。主要的物理思想是:s-p杂化轨道在空间具有各向异性的特征,通过选择合适元素可以在价带顶和导带底形成曲率较大能带。这样就有可能获得较低的有效质量,从而获得高的电子空穴迁移率。有望获得高性能的光电能源转化材料。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

 代表性文献

[1] Zhongfei Xu, Weichang Hao* et al. J. Phys. Chem. C 2016, 120: 8589                                            

[2] Haifeng Feng, Weichang Hao* et al.  ACS Appl. Mater. Interface 2015, 7: 27592  

[3] Yuchao Zhang, Shiqi Jiang, et al. Energy Environ. Sci. 2015, 8:1231  

[4] Shiqi Jiang, Weichang Hao*, et al. J. Phys. Chem. C 2015, 119:14094  

[5] Liang Wang, Jun Shang, Weichang Hao*et al. Scientific Reports 2014, 4: 7384  

[6] Jun Shang, Weichang Hao*, et al. ACS Catal. 2014, 4: 954  

[7] Hongyan Deng, Weichang Hao*, et al. J. Phys. Chem. C 2012, 116: 1251      

 

2.半导体材料的全电子态表征

 

价带谱:X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)

导带谱:X-ray absorption spectroscopy (XAS)

缺陷和表面态:Transient Infrared Absorption - Excitation Energy Scanning Spectroscopy (TIRA-EESS)