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oe1(光电查) - 科学论文

34 条数据
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  • 基于倒金字塔结构Er3?和Yb3?共掺杂TiO?纳米棒阵列的钙钛矿太阳能电池：红外响应与电流密度提升

    摘要： 本研究中，通过一步水热法同步制备了Yb3?、Er3?共掺杂TiO?倒金字塔纳米棒(NR)阵列（作为介孔支撑层）和致密TiO?薄膜（作为电子阻挡层）。扫描电镜结果表明，Er3?和Yb3?的掺入不仅改变了纳米棒的生长速率，还影响了TiO?纳米棒的形貌。Er3?、Yb3?共掺杂TiO?纳米棒呈现倒金字塔结构，这种形貌有利于钙钛矿渗透和光利用。值得注意的是，共掺杂导致TiO?带隙改变，并使电流密度提升25%。电化学阻抗谱显示，掺杂TiO?纳米棒器件的复合电阻更高而转移电阻更低，因此其电子复合速率更低。J-V测试表明，上转换Er/Yb共掺杂器件电流密度提高25%，光子-电子转换效率提升17%。此外，基于TiO?纳米棒阵列的钙钛矿太阳能电池优化效率达10.02%。该Er/Yb共掺杂器件还具有近红外响应，在800-1100 nm红外光照下实现0.1%的效率。这种上转换材料能将光伏响应拓展至近红外区并提升太阳光利用率。

    关键词： 红外响应，Yb3?和Er3?共掺杂，TiO?纳米棒，钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 自供电且柔性的钙钛矿光电二极管/太阳能电池双功能器件（采用二硫化钼空穴传输层）

    摘要： 混合有机-无机钙钛矿在光电器件中极具应用前景，但其不稳定性问题需在实际应用前解决。作为解决方案之一，寻找能提升器件稳定性和耐久性的传输层至关重要。本研究首次采用共掺杂石墨烯透明导电电极，在高性能柔性p-i-n型钙钛矿光电二极管（PD）/太阳能电池双功能器件（PPSBs）中应用二硫化钼（MoS2）作为空穴传输层（HTL）。该PPSBs在0V偏压下光照时电流激增高达10^6倍，实现"自供电"功能。在PD模式下，器件在紫外至可见光宽光谱范围内展现出高响应度和开关比；在太阳能电池模式下则呈现优良光伏特性。光响应性能在30天内仅衰减38%，连续光照100小时下光稳定性近乎完美。柔性PPSBs在4mm曲率半径下经历3000次弯曲循环后仍保持约57%的初始光电流，展现出卓越机械性能。这些结果表明MoS2薄膜能成功用作钙钛矿基刚性/柔性光电器件的空穴传输层。

    关键词： 光电二极管、共掺杂、二硫化钼、石墨烯、双功能、空穴传输层、钙钛矿、太阳能电池、自供电

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过Mn和Cu共掺杂调控二维ZnS纳米结构的结构与光致发光发射，用于潜指纹可视化及白光产生

    摘要： 通过Mn和Cu共掺杂调控二维ZnS纳米结构的形貌与光致发光特性，实现潜指纹可视化及白光发射。近期对发光材料的需求激增，旨在提升潜指纹(LFPs)可视化效果以增强安全性。同时，从非层状半导体开发具有强可见光区发光特性的二维材料成为新研究趋势。传统发光材料生长工艺限制了其结构与发光效率的调控能力，而多原子掺杂通过控制缺陷能级为调节发光半导体的基本形貌与光学特性提供了额外自由度。本研究采用简易化学法，成功制备了鲜有报道的二维ZnS纳米片（共掺Cu/Mn），在可见光区实现了约62%的稳定高荧光效率用于LFPs检测。进一步将合成材料以适宜掺杂浓度涂覆于商用紫外LED芯片上，成功获得近白光发射。该技术有望拓展至其他二维纳米结构材料的构建，在固态照明、潜指纹识别及法医学领域实现多功能应用。

    关键词： 硫化锌，二维材料，潜指纹，共掺杂，发光材料，白光发射

    更新于2025-09-23 13:38:30

  • 细晶粒BaTiO<sub>3</sub>陶瓷共掺杂两性元素Sm与变价元素Cr的介电及光致发光性能

    摘要： 采用传统固相法制备了具有单一钙钛矿结构的细晶粒双掺杂两性离子Sm和变价离子Cr的(Ba1-xSmx)(Ti1-xCrx)O3(BSTC)及(Ba1-xSmx)(Ti1-(x-0.01)Crx-0.01)O3(BSTC1)陶瓷。通过XRD、SEM、EDXS、RS、EPR、XPS和介电测试研究了这些陶瓷的结构、显微结构、Cr离子占位情况、价态、光致发光及介电性能。所有陶瓷均呈现细晶粒显微结构（0.7μm）。证实存在三种价态的Cr离子，且以Cr3+为主进入Ti4+位点并表现出更强的EPR信号（1.974）。高频区的拉曼谱带归因于Sm3+离子的光致发光。SmBa?-CrTi'缺陷复合体的形成对消除氧空位VO??、抑制晶粒生长及防止光致发光猝灭起主导作用。(Ba1-xSmx)(Ti1-(x-0.01)Crx-0.01)O3(BSTC1)陶瓷中两性Sm3+离子表现出规则的弥散相变行为，具有-24.3°C/at%(Sm/Cr)的快速居里温度偏移速率、较高的室温介电常数εRT、较低的损耗tanδ，其中x=0.04和0.05组分符合EIA Y5V标准。

    关键词： Sm和Cr掺杂、BaTiO3陶瓷、光致发光、介电性能、共掺杂

    更新于2025-09-24 00:27:26

  • Gd3?共掺杂对NaBi(MoO?)?:Eu3?红色发光磷光体发光性能增强的影响

    摘要： 采用溶胶-燃烧法制备了一系列NaBi(MoO4)2:Eu3+和NaBi(MoO4)2:Eu3+, Gd3+荧光粉。通过在600-800°C热处理获得具有四方白钨矿结构的NaBi(MoO4)2:Eu3+。研究了合成温度和Eu3+浓度对NaBi(MoO4)2:Eu3+荧光粉发光性能的影响。在464 nm蓝光激发下，NaBi(MoO4)2:Eu3+样品在618 nm处呈现强红光发射峰，该发射源自Eu3+的5D0→7F2跃迁。此外，通过Gd3+与Eu3+间的能量传递，共掺Gd3+离子可增强NaBi(MoO4)2:Eu3+, Gd3+的发光强度。结果表明，该红色荧光粉可应用于白光发光二极管，实现高显色指数和低相关色温等优异性能。

    关键词： NaBi(MoO4)2，能量传递，发光增强，共掺杂，红色荧光粉

    更新于2025-09-24 01:18:42

  • 通过凝胶电泳实现水溶性红光至近红外发光硅量子点的精确尺寸分离

    摘要： 凝胶电泳是一种用于分离和分析DNA、RNA和蛋白质等大分子的标准方法，本研究首次将其应用于硅（Si）量子点（QDs）的尺寸分离。所研究的硅量子点同时掺杂了硼（B）和磷（P）。共掺杂在硅量子点表面诱导出负电势，使其能够在水中分散。研究了不同B和P浓度以及在950°C至1200°C不同温度下生长的硅量子点。结果表明，天然聚丙烯酰胺凝胶电泳能够按尺寸分离共掺杂硅量子点。凝胶电泳将尺寸分离的量子点固定在固体基质中的能力，使得对尺寸纯化的硅量子点进行详细分析成为可能。例如，对在1100°C下生长的硅量子点干燥凝胶的光致发光（PL）研究表明，PL光谱最大值在1.4 eV左右的硅量子点溶液的PL光谱可以分离成15个以上的光谱，其PL最大值根据迁移距离从1.2 eV变化到1.8 eV。研究发现，PL峰能量与迁移距离之间的关系取决于硅量子点的生长温度以及B和P浓度。对于所有不同杂质浓度和不同温度下生长的样品，在宽能量范围内观察到PL光谱的半高全宽（FWHM）与峰能量之间存在明确趋势。FWHM随着峰能量的增加而增加，并且几乎是未掺杂硅量子点观察值的两倍。共掺杂硅量子点的大PL FWHM表明，由于带电杂质的存在，激子进一步局域化在共掺杂硅量子点中。

    关键词： 共掺杂、尺寸分离、硅量子点、光致发光、凝胶电泳

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 铕与醋酸盐共掺杂策略用于开发稳定高效的CsPbI<sub>2</sub>Br钙钛矿太阳能电池

    摘要： 全无机钙钛矿太阳能电池因其优异的热稳定性和光稳定性在过去两年中发展迅速。然而，低效率和潮湿环境下的不稳定性限制了其未来商业化应用。具有合适带隙的混合卤素无机CsPbI2Br钙钛矿在相稳定性和光吸收之间实现了良好平衡。但CsPbI2Br钙钛矿中高缺陷密度和低载流子寿命限制了其开路电压（Voc < 1.2 V）、短路电流密度（Jsc < 15 mA cm?2）和填充因子（FF < 75%），导致效率低于14%。首次通过Eu(Ac)3掺杂CsPbI2Br钙钛矿，获得了低缺陷密度和长载流子寿命的高质量无机钙钛矿薄膜。CsPbI2Br太阳能电池实现了15.25%的高效率（平均效率14.88%）、可观的1.25 V开路电压、合理的15.44 mA cm?2短路电流密度以及高达79.00%的填充因子。此外，Eu(Ac)3掺杂的CsPbI2Br太阳能电池展现出优异的空气稳定性，在相对湿度35-40%的空气中老化30天后仍保持初始光电转换效率（PCE）值的80%以上。

    关键词： CsPbI2Br钙钛矿，Eu(Ac)3，高稳定性，高效率，共掺杂

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 共掺杂金属氧化物纳米管：超线性光响应与多分析物传感

    摘要： 金属氧化物纳米管及独立膜材料已被广泛研究，其潜在应用涵盖电子器件、光电子学、光催化、过滤技术及气体传感等领域。尽管这些纳米管的宽带隙特性给光化学转化和电荷传输带来挑战，但掺杂金属氧化物纳米管能通过降低带隙并提供导电与光化学反应所需的载流子。虽然单一掺杂剂已成功应用，但共掺杂可通过调控电子态密度、光物理及光化学性质，获得新颖甚至完全不同于单一掺杂剂的功能特性。本文阐述了共掺杂二氧化钛（TiO2）纳米管膜材料——其共掺杂剂的组合特性与单一掺杂情形存在显著差异。研究建立了详细机理模型来解释这些共掺杂金属氧化物膜材料的新光物理/光化学特性，以及由此产生的超线性光响应、增强型气体传感响应等新功能，并展示了这些功能在便携式光检测和多分析物传感等领域的应用潜力。

    关键词： 电子特性、多分析物传感器、金属氧化物纳米管、共掺杂、光物理

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 一锅法合成N、S共掺杂光致发光碳量子点用于Hg2+离子检测

    摘要： 采用一锅水热法合成了具有高荧光量子产率（12.6%）的氮硫共掺杂碳量子点（N, S-CQDs）。结果表明，该碳量子点粒径小、呈非晶结构，具有独特的表面态和激发波长无关的荧光特性。氮硫共掺杂提高了电子转移速率，增强了N, S-CQDs与Hg2+离子的配位相互作用。即使在湖水样品中，N, S-CQDs对Hg2+离子也表现出高灵敏度和选择性检测能力，是环境监测中极具前景的荧光探针。

    关键词： 汞离子（Hg2+）检测、共掺杂、L-半胱氨酸、光致发光、碳量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 锂离子掺杂触发Li?SrSiO?:xEu2?荧光粉卓越的量子效率与热稳定性，用于光学测温及高发光效率白光LED

    摘要： 开发了Eu2+/Li+共掺杂Li2SrSiO4橙黄色荧光粉，用于白光发光二极管（白光LED）和光学测温领域。在近紫外和蓝光激发下，该荧光粉表现出Eu2+离子的最佳掺杂浓度为5 mol%的发射特性，其浓度猝灭机制主要为偶极-四极相互作用。通过将Li+离子引入基质晶格，提升了合成荧光粉的热稳定性和内量子效率。当激发波长为419 nm和449 nm时，Eu2+/Li+共掺杂Li2SrSiO4荧光粉的内量子效率分别提高至73%和69%。采用温度依赖性发射光谱表征了样品的热稳定性。以该荧光粉作为橙黄色组分的白光LED灯展现出更优的光电性能。此外，基于Eu2+离子的温度依赖性带宽，详细研究了产物的测温性能，最大灵敏度达到0.049 K?1。这种具有多激发波长的荧光粉适用于高发光效率白光LED和光学温度计。

    关键词： Li2SrSiO4，Eu2+/Li+共掺杂，热稳定性，量子效率，荧光粉，白光LED，光学测温

    更新于2025-09-16 10:30:52