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oe1(光电查) - 科学论文

34 条数据
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  • 时间域第一性原理模拟揭示铯钛卤化物双钙钛矿中掺杂剂对电子-空穴复合的调控：共掺杂优于单掺杂

    摘要： 我们采用非绝热（NA）分子动力学结合含时密度泛函理论，模拟了本征及掺杂的无铅双钙钛矿Cs2TiBr6中的电子-空穴复合过程。研究表明：用硅和/或氯部分替代钛和/或溴可延长载流子寿命。值得注意的是，尽管掺杂不会改变Cs2TiBr6的本征带隙，但能避免深能级陷阱——通过减小电子-空穴波函数重叠降低非绝热电子-声子耦合，以及由轻掺杂剂诱导的快声子模式加速退相干，从而抑制电子-空穴复合。更重要的是，共掺杂可降低硅的形成能并实现更高掺杂浓度，有望进一步延长寿命。本研究为设计高性能全无机无铅钙钛矿太阳能电池提供了通过共掺杂减少能量损失的有效策略。

    关键词： 共掺杂、电子-空穴复合、单掺杂、能量转换与存储、卤化铯钛双钙钛矿、等离子体光学与光电子学、时域第一性原理模拟、掺杂剂调控

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 新型Bi3+/Mn4+共掺杂La2ATiO6:(A = Mg, Zn)双钙钛矿结构中的光致发光调控：相变与能量传递

    摘要： 红色发光荧光粉是实现磷光转换型白光发光二极管（pc-WLEDs）暖白光不可或缺的组分。然而，红色荧光粉的发光效率与稳定性仍是重大挑战。本研究开发了红光发射双钙钛矿荧光粉La2ATiO6:Bi3+, Mn4+（A=Mg, Zn）（LAT: Bi3+, Mn4+），并详细探讨了双钙钛矿结构与发光性能的关系。通过设计Mg2+/Zn2+阳离子取代，值得注意的是内量子效率（IQE）显著提升超过20%。根据La2Mg(1-w)ZnwTiO6:Bi3+, Mn4+（0≤w≤1）（LM(1-w)ZwT:Bi3+, Mn4+）固溶体的Rietveld精修结果，光谱调控机制可归因于相变的出现——这导致[LaO12]多面体局部结构对称性降低及Mn4+晶体场环境变化。值得注意的是，本研究首次揭示了双钙钛矿结构荧光粉中局部结构变化对发光调控的影响，可为新型荧光粉体系开发提供指导。此外，我们首次成功实现了双钙钛矿结构荧光粉中Bi3+/Mn4+共掺能量传递。由于LAT中Bi3+→Mn4+的能量传递，Mn4+离子的红光发射得到显著增强。LAT: Bi3+, Mn4+的能量传递效率最终超过90%，其IQE和热稳定性较未共掺样品分别提升约30%。这些结果表明Bi3+→Mn4+能量传递策略对开发高效红光荧光粉具有重要作用。制备的pc-WLED器件性能表明，LAT:Bi3+, Mn4+可作为近紫外（n-UV）激发的暖白光pc-WLEDs的潜力型红色荧光粉。

    关键词： pc-WLEDs、Bi3+/Mn4+共掺杂、双钙钛矿荧光粉、能量传递、红光发射荧光粉

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于WO?-1wt%In?O?-1wt%Nb?O?的氮氧化物检测器：具有最先进选择性与ppb级灵敏度

    摘要： 快速、灵敏且精准地检测一氧化氮（NO）对环境监测及通过呼吸测试进行早期疾病诊断等诸多应用至关重要。有效的检测系统需要能检测十亿分之一（ppb）级NO气体的传感器，且该系统应具备高度抗干扰选择性。为实现这些目标，我们成功制备了一系列基于本征WO?、单添加剂掺杂WO?（通过掺杂In?O?或Nb?O?制得）以及双添加剂掺杂WO?（通过掺杂In?O?和Nb?O?合成）的氧化物气体传感薄膜。通过分析气体传感器的灵敏度、选择性、响应度和恢复时间等特性，我们发现WO?-1wt%In?O?-1wt%Nb?O?相比本征WO?、WO?-In?O?和WO?-Nb?O?具有压倒性优势。当NO浓度低至20 ppb时，WO?-1wt%In?O?-1wt%Nb?O?传感器的传感响应值达到2.4。在70°C下，该传感器对100 ppb NO气体实现了高达56.1的响应值，这在低工作温度条件下是NO检测的前沿性能表现。WO?-1wt%In?O?-1wt%Nb?O?在选择性和稳定性方面也较本征WO?、WO?-In?O?和WO?-Nb?O?有显著提升。对传感机制的研究表明，晶粒尺寸而非n-n异质结构效应是观测结果的主导因素。通过减小晶粒尺寸使其接近空间电荷层厚度，可增强传感响应。尽管仍有进一步改善传感性能的空间，但WO?-1wt%In?O?-1wt%Nb?O?的性能已足以应用于低含量NO检测设备。

    关键词： 共掺杂、高选择性、一氧化氮气体传感器、检测限（LOD）、ppb级响应、脉冲激光沉积（PLD）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 铈和锰共掺杂对溶胶-凝胶法制备TiO2光催化性能的影响

    摘要： 通过溶胶-凝胶法掺杂锰（Mn）和铈（Ce）合成了共掺杂二氧化钛，用于降解双氯芬酸（DCF）。采用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、77K氮气物理吸附、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射（UV-DRS）、光致发光光谱（PL）和总有机碳（TOC）对合成产物进行了成功表征。结果表明，共掺杂增加了比表面积，改善了可见光吸收能力并延长了光生载流子寿命。此外，光催化实验结果显示，双氯芬酸的光降解速率符合准一级动力学，且与Langmuir-Hinshelwood模型高度吻合。当Mn和Ce摩尔比为0.6%和1%时，共掺杂催化剂表现出最佳光活性，双氯芬酸去除率达94%，表观速率常数为0.012 min?1。

    关键词： 光催化、共掺杂、锰和铈、二氧化钛、双氯芬酸

    更新于2025-09-04 15:30:14