海归学者发起的公益学术平台分享信息，整合资源交流学术，偶尔风月简介两个看似并不关联的现象，一篇漂亮的Science论文……Ideasarecheap,重要的是实现！4月19日，Science上线一篇来自英国UniversityofWarwick的研究论文，题目只有两个字，Flexo-photovoltaiceffect，报道了MarinAlexe教授组最新的研究成果，挠曲电光伏效应。论文的第一作者是来自中国的博士研究生杨明敏，曾在中国科学院上海硅酸盐研究所读研究生。Alexe和杨明敏近些年Science和Nature发表的太阳能电池论文非常多，大多集中在金属卤化物有机无机杂化体系。这篇Science论文则另辟蹊径，研究了一类新型的体光伏效应(BulkPhotovoltaic,BPV)。与通常的基于pn结的太阳能电池不同，体光伏效应的开路电压不受半导体带隙限制，其效率也不受Shockley-Queisser极限约束，因此又被称为反常光伏效应(AnomalousPhotovoltaic,APV)。体光伏效应简单示意体光伏效应通常发生在具有非中心对称的晶体材料，因其光电子激发、散射、和弛豫在不同（相反）的晶格传输方向具有不同的概率而起，因而不需要pn结分离光生载流子。如上图所示，电子可以从A吸收光子跃迁到B再至C，但反向传输因为从C跃迁到B的概率极低，几乎不可能，因而产生定向光电流。由此可见，非中心对称性是这类体光伏效应的必要条件。这也是为什么体光伏效应通常出现在铁电材料之中，如BaTiO3和BiFeO3这样的氧化物钙钛矿铁电体。然而，这类材料通常是大带隙的半导体，闭路电流很低，限制了其光伏转换效率和实际应用。杨和Alexe的最新发现，为解决这一问题指引了方向。挠曲电效应简单示意杨和Alexe的思路，是在具中心对称性的材料中通过人工的方式引入对称性破缺，从而诱导原本不可能的体光伏效应。其运用的挠曲电效应机制，也是近几年大热的研究领域，核心是通过应变梯度人工引入非中心对称性和电极化，如上图所示，可以直观地通过弯曲形变实现。应变分布及对应的极化旋转因此，挠曲电效应也被称做弯电效应，是上世纪60年代由Mashkevich和Tolpygo首次提出的，其唯像理论最初由Kogan建立。对于块体材料而言，该效应很小，因此早期的挠曲电研究多集中在细胞膜和液晶等柔性体系。本世纪初，宾州州立大学EricCross教授及其合作者、现汕头大学的马文辉教授发表一系列工作证实在异质材料体系中挠曲电效应显著存在，引起材料科学界的重视和
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