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oe1(光电查) - 科学论文

113 条数据
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  • 氮掺杂石墨烯量子点：光学性能调控与光伏应用

    摘要： 在本研究中，我们采用自下而上的方法，通过环保的微波辅助水热法，以单一葡萄糖胺为前驱体合成了氮自掺杂石墨烯量子点（NGQDs）。随后利用可控臭氧处理进一步调控了所制NGQDs的结构和光学特性。经臭氧处理的NGQDs（Oz-NGQDs）尺寸减小至5.5纳米，傅里叶变换红外光谱仪检测到含氧官能团的引入/改变（并通过能谱仪证实氧原子原子百分比/重量百分比增加），导致晶格结构发生明显变化且拉曼光谱ID/IG比值改变。伴随结构改变，量子点紫外-可见光吸收减弱，同时可见光（处理时间达16分钟时）和近红外光（处理时间达45分钟时）荧光强度逐步增强。这使得我们能够精细调控NGQDs的光学特性以满足太阳能电池应用需求——通过控制可实现发射增强，而采用蓝光激光或热处理则可实现发射淬灭。将优化后的Oz-NGQDs用于构建太阳能电池光活性层，其最高效率达到2.64%，较未处理NGQD器件提升6倍，填充因子/电流密度提高3倍。本研究表明可通过简便方法调控并优化可规模化制备的NGQDs光学特性，从而提升太阳能电池的光伏性能。

    关键词： 光伏技术、光学特性、臭氧处理、氮掺杂石墨烯量子点、太阳能电池

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 窄带隙Cu(In,Ga)Se2太阳能电池的RbF沉积后处理

    摘要： 多结太阳能电池的效率潜力显著高于典型的单结电池。要制造低成本、轻量化的多结器件，关键在于获得合适的窄带隙（<1.1 eV）底电池材料。Cu(In,Ga)Se2（CIGS）化合物半导体是迄今最有效的薄膜材料之一，可作为此类底电池的潜在吸收层。本文报道了采用单一带隙渐变法生长的窄带隙CIGS吸收层经RbF后沉积处理的研究成果，探讨了必要的沉积条件及对电池性能的改善效果。我们展示了一款带隙为1.00 eV的吸收层所实现的18.0%认证效率纪录，并证实其适用于钙钛矿/CIGS叠层器件。

    关键词： 沉积后处理，窄带隙，串联太阳能电池，薄膜太阳能电池，光伏技术，氟化铷，铜铟镓硒

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 掺铝氧化锌作为前电极用于高效背发射极硅异质结太阳能电池

    摘要： 对铝掺杂氧化锌（ZnO:Al）透明导电氧化物（TCO）层作为硅异质结（SHJ）太阳能电池背发射极结构中正面接触层替代氧化铟锡（ITO）的潜力进行了研究。研究发现，通过参数调控可使ZnO:Al电池性能达到与ITO几乎相当的水平，其功率转换效率分别为22.6%和22.8%。ZnO:Al较ITO性能略逊的主要原因在于该材料与正面银栅线间的接触电阻较高。完全无铟的SHJ太阳能电池（背面也采用ZnO:Al替代ITO）实现了22.5%的功率转换效率。

    关键词： 光伏技术，硅异质结，背发射极，透明导电氧化物

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 用于光伏应用的混合（HoGO/P3HT）石墨烯基纳米结构的生长与表征。

    摘要： 本文对聚(3-己基噻吩)(P3HT)、钬-氧化石墨烯(HoGO)纳米复合材料以及HoGO/P3HT杂化薄膜纳米结构在结构、形貌和光谱特性方面进行了对比研究。具体而言，通过稀土离子Ho(III)对氧化石墨烯基纳米结构进行功能化改性以提升其迁移率。此外，成功制备了半导体P3HT与HoGO纳米复合材料的杂化HoGO/P3HT纳米结构用于能源材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外/可见/近红外光谱(UV/VIS/NIR)对纳米结构进行表征。HoGO与HoGO/P3HT纳米结构间的相互作用通过纳米颗粒形貌的显著变化得到证实。FTIR结果表明纳米结构中存在多种碳官能团。吸收光谱显示，杂化HoGO/P3HT纳米结构的生长使吸光度范围拓宽且吸光百分比略有下降。这些纳米结构因其优异的光学特性，为光伏应用中杂化材料的生长开辟了新方向。

    关键词： 纳米结构、混合、纳米复合材料、薄膜、光伏技术

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • PbS量子点敏化太阳能电池的表面等离子体共振增强效应

    摘要： 采用二氧化钛（TiO?）和二氧化钛-金等离子体纳米复合薄膜，通过连续离子层吸附与反应（SILAR）法制备了硫化铅（PbS）敏化量子点太阳能电池（QDSC）。用于制备纳米复合薄膜的金纳米颗粒（GNPs）平均尺寸约为15纳米。厚度为10微米的薄层等离子体QDSC与不含GNPs的器件相比，光电流提升了约11%，整体能量转换效率提高了约6%。QDSCs性能的提升归因于掺入GNPs所产生的等离子体近场效应增强了光吸收。采用16微米双层TiO?的高效PbS/CdS共敏化厚电池也显示出光电流和效率的改善。结果表明，等离子体增强的吸收作用可以像染料敏化太阳能电池那样有效提升QDSC器件的效率。

    关键词： 金纳米粒子、量子点敏化太阳能电池、等离子体激元学、光伏技术

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 硫化铟氟薄膜的光学和光电导特性

    摘要： 本工作报道了一种对紫外辐射具有高灵敏度的透明半导体氟硫化铟（ISF）薄膜。该薄膜采用射频等离子体增强反应热蒸发系统，在熔融石英和硅衬底上沉积而成，沉积过程中以423K的衬底温度在SF6等离子体中蒸发纯铟。通过卢瑟福背散射测量确定了硅衬底上沉积薄膜的化学成分，利用扫描电子显微镜技术研究了表面形貌。薄膜表征包括电学、光学及光电导性能测试。合成的化合物具有高电阻特性（300K时约700MΩ·cm），并呈现明显的半导体行为。根据电阻率随温度的变化关系推导出其激活能为0.88eV，由ISF薄膜透射光谱测定其间接带隙能量为2.8eV。光电导谱带中心位于345nm波长处，光电导光谱还显示出特征能量为166meV的乌尔巴赫尾。ISF有望成为基于硫属化合物太阳能电池中的缓冲层材料。

    关键词： 薄膜、硫化铟氟、光学性质、光电导性、光伏技术、非晶半导体

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 双结砷化镓光电二极管中功率与光谱依赖的光子循环效应

    摘要： 光子循环效应可提升半导体材料的辐射效率，在高性能光电器件设计中具有重要作用。传统研究多聚焦于光子循环对光电二极管电压的影响。本文系统分析了微米级砷化镓（GaAs）双结光电二极管的响应特性：该器件中两个子电池的电流匹配条件由光子耦合决定。通过研究器件内的光动力学过程，我们揭示了材料的内量子效率；并利用器件内部光子分布规律发现，其光电流与光谱响应高度依赖于光照强度。理论分析表明，该器件在近红外和蓝紫光照射下分别呈现线性和超线性功率依赖特性。由于强光照条件下光子循环效应显著增强，这种存在严重电流失配的GaAs双结器件仍能实现宽带光响应（400-800nm波长范围外量子效率接近50%）。对该器件中光子过程的深入理解，将为高性能光电探测器与太阳能电池的设计提供新思路。

    关键词： 光伏技术、光电探测器、砷化镓、光子回收、多结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE第四届社会与工业研究技术国际论坛(RTSI) - 意大利巴勒莫(2018.9.10-2018.9.13)] 2018年IEEE第四届社会与工业研究技术国际论坛(RTSI) - 氮气与潮湿空气中MAPbI<inf>3</inf>层的结构与光学行为

    摘要： 含MA+的钙钛矿材料在潮湿空气中的降解倾向仍是限制技术耐久性的主要挑战。我们通过热循环条件下的结构与光学表征（以环境组分——潮湿空气、氮气、氩气、氧气作为变量参数），系统研究了MAPbI3层的行为特性。在所研究的温度范围（室温至80°C）内，该范围可能接近材料在日照条件下的实际工作温度，研究发现降解机制与水分子作用导致的晶格缺陷形成有关。这些缺陷会加剧晶格无序性，尤其在四方相向立方相转变的过渡区，该区域观察到降解动力学显著加速。氮气在该关键转变步骤中能帮助制定材料稳定化方案，因其表现出不止是惰性气体的作用。

    关键词： 光谱椭偏仪、光伏技术、X射线衍射、混合钙钛矿、稳定性、热循环

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2019年第三届IEEE先进信息管理、通信、电子与自动化控制会议（IMCEC）-中国重庆（2019.10.11-2019.10.13）] 2019年第三届IEEE先进信息管理、通信、电子与自动化控制会议（IMCEC）-远程激光辅助钻孔的高效离线编程方法

    摘要： 要优化并延长光伏组件的使用寿命，必须深入理解其降解模式与速率。寿命与降解科学（L&DS）通过研究材料、组件及系统的降解模式、机理和速率来预测光伏组件的寿命。光伏组件寿命与降解科学（PVM L&DS）模型是运用可复现的开放数据科学预测组件寿命并缓解降解的关键工具。本研究采用美国保险商实验室此前发布的含氟化聚酯背板光伏组件加速测试数据——包括8个组件经4000小时湿热试验（85℃、85%相对湿度）和8个组件经4000小时紫外预处理（60℃、280-400nm波长80W/m2紫外光照射），通过统计分析确定施加应力与测量响应之间的显著关联。研究追踪了15个涵盖系统性能、降解机理、组件指标及时间的变量，针对三个系统性能指标（填充因子、峰值功率和湿绝缘）进行组件分析。通过统计方法识别变量转换关系、显著统计关联（SSR），并基于结构方程模型技术推广开发PVM L&DS模型。结合材料科学、化学和物理学专业知识的领域分析，将这些SSR与关键模型系数整合为变量对系统性能影响的路径图，经严谨统计分析与诊断迭代验证。湿热暴露下Pmax系统响应的SSR对应聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的水解降解路径，确定Pmax响应的湿热暴露线性拐点为1890小时。而紫外预处理暴露因多数最优拟合模型的R2值质量不足，未显现显著降解效应。该方法论成功建立了评估组件寿命排序、降解路径及其全生命周期性能影响的体系。

    关键词： 结构方程模型、统计分析、光伏技术、寿命与退化科学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 新型热塑性聚烯烃封装材料在晶体硅光伏组件应用中的结晶度与热稳定性测定

    摘要： 热塑性聚烯烃（TPO）是专为晶体硅光伏组件层压工艺开发的一种新型非交联封装材料。通过差示扫描量热仪（DSC）分析测定了TPO与最常用乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共聚物封装材料的结晶度和热稳定性，确定了两者的熔融峰温度及结晶度水平。采用X射线衍射法对两种封装材料的结晶特性进行了研究。DSC结果表明TPO封装材料不涉及交联反应。通过热重分析（TGA）测定了其热稳定性和热分解起始温度。本研究有助于理解新型TPO封装材料的热行为及结晶特性，该材料有望替代EVA成为光伏组件的封装材料。

    关键词： 封装材料、聚烯烃、结晶度、热稳定性、乙烯-醋酸乙烯酯、光伏技术

    更新于2025-09-23 15:21:01