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oe1(光电查) - 科学论文

56 条数据
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  • 通过选择性激光烧结制备高孔隙率碳基电极

    摘要： 采用选择性激光烧结（SLS）3D打印技术制备了高孔隙率碳基电极。该电极以细石墨粉与聚酰胺-12、聚苯乙烯或聚氨酯聚合物粉的混合物作为SLS打印材料制成。打印过程中石墨粉均匀分散于支撑聚合物基体中。通过将石墨浓度在5-40 wt%范围内调节，探究了碳含量与导电性的关联。石墨浓度、聚合物基体及打印条件均会影响最终导电性能。得益于SLS打印技术，所有3D打印电极均具有高孔隙率特性。以聚氨酯作为支撑基体时，可制备出导电性对压力和机械应力敏感的柔性电极。通过扫描电子显微镜（SEM）、氦离子显微镜（HIM）和X射线断层扫描技术，研究了打印电极的石墨分布、附着状态及整体孔隙率等物理特性。结果表明：通过打印材料的化学设计与SLS 3D打印技术的结合，能够制备出具有目标化学、物理、机械及流通特性的高度可定制化电极。

    关键词： 导电性、石墨、3D打印、选择性激光烧结、多孔电极

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 掺杂碘化铵和1-己基-3-甲基咪唑碘盐离子液体的聚乙烯吡咯烷酮固体聚合物电解质用于高效染料敏化太阳能电池

    摘要： 通过掺杂聚乙烯吡咯烷酮、碘化铵离子与离子液体（IL）1-己基-3-甲基咪唑碘盐制备了聚合物电解质。采用溶液浇铸法制备该聚合物电解质。通过添加离子液体提升了离子电导率，该提升效果通过复阻抗谱法评估离子电导率进行研究。利用最高电导率的薄膜，制备了实验室规模的染料敏化太阳能电池，其表现出稳定的性能。

    关键词： 染料敏化太阳能电池、导电性、聚合物电解质、离子液体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 太阳能电池接触中的钝化、导电性与选择性：基于统一部分电阻框架的概念与模拟

    摘要： 钝化、导电性和选择性通常被认为是光伏太阳能电池最佳接触的三个要求。虽然钝化和导电性已有公认的定义和度量标准，但对选择性概念的共识直到现在才逐渐形成。本文提出了一种基于电子和空穴穿越接触时所遇不同集中电阻（我们称之为部分比接触电阻）的太阳能电池接触通用模型。通过这些部分比接触电阻，我们推导出电子与空穴部分电流密度、准费米能级分离及外电压之间的关系，从而得出上述接触特性的简易度量指标：电子与空穴电阻之和表征钝化性能，其比值表征选择性，多数载流子电阻表征导电性。利用PC1D软件，我们通过模拟晶体硅太阳能电池10,500种同质结接触案例验证了该模型（尽管该框架具有材料普适性，同样适用于其他类型吸光层）。模拟中假设空穴接触层和吸光层为理想状态，通过调节电子/空穴迁移率、载流子浓度（通过改变施主掺杂浓度）及接触层厚度，使电子接触部分比接触电阻产生数量级变化。模拟结果证实了模型的发现：当接触比例不可调节时（如全覆盖接触），钝化与导电性的结合既是实现太阳能电池最佳性能的必要条件也是充分条件，并隐含选择性要求。但反之则不成立：接触层可能具有选择性却缺乏导电性（导致填充因子有害下降），或具有选择性但钝化效果差（导致隐含开路电压及实际开路电压降低）。因此，选择性仅在可任意调节接触比例的部分面积接触中才是有意义的度量指标。

    关键词： 太阳能电池接触、晶体硅、部分比接触电阻、导电性、选择性、PC1D模拟、钝化

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 金表面带有酞菁镧系金属单元的钒酸盐自组装单分子层

    摘要： 首次合成了两种酞菁镧系配位多钒酸根笼状化合物{[V12O32(Cl)](LnPc)n}n(cid:2)5（n=1或2，Ln=Yb3+），并进行了全面表征。通过EGaIn针尖检测发现，这些磁性复合物在金基底表面形成具有导电性的二维自组装单分子层。

    关键词： 金表面、导电性、酞菁镧系金属配合物、多钒酸盐、自组装单分子层

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 石墨烯光子学 || 电子特性

    摘要： 在半导体中，受电场作用的自由载流子（即导带中的电子或价带中的空穴）在电场作用下加速，但会受到散射事件的阻碍。半导体中的自由载流子在电场存在时会加速。随机分布的散射中心（如杂质和缺陷）作为反作用力，使载流子减速并偏转。当在恒定电场下最终达到稳态时，载流子流达到恒定值。相比之下，在石墨烯中，狄拉克锥上的载流子具有恒定速度，不会因电场或散射中心而加速或减速；相反，电场的作用是将载流子的运动方向与电场方向对齐，而散射中心则作为干扰这一对齐过程的来源。这一过程可以通过玻尔兹曼输运方程很好地描述，该方程已成功描述了金属和半导体中载流子的许多统计行为。本章的目的是从玻尔兹曼输运方程出发，描述石墨烯的电子特性。

    关键词： 玻尔兹曼输运方程、载流子、电场、电子特性、导电性、散射事件、石墨烯、二维材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 热铸NiO薄膜中空位缺陷调控实现高效反式平面钙钛矿太阳能电池

    摘要： 氧化镍（NiOx）因其宽光学带隙和优异的稳定性，在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中展现出作为无机空穴传输层（HTL）的巨大潜力。本研究通过调控热铸工艺中的沉积温度来改变NiOx薄膜中的Ni2?空位，从而调控其配位结构和电荷态。此外，NiOx最高占据分子轨道（HOMO）能级的改变使其与钙钛矿的能级更匹配，降低了能量损失并提高了空穴载流子注入效率。同时，NiOx电子结构中的缺陷调控有助于提升电导率和载流子迁移率，从而实现载流子传输的平衡，并有效避免钙钛矿与HTL界面处的电荷积累。实验分析与理论计算均表明，镍空位缺陷的增加通过提高Ni3?/Ni2?比例和增强p型特性改变了NiOx的电子结构。当NiOx薄膜在120°C沉积时（相较于室温25°C沉积），功率转换效率提升了36.24%。因此，本研究提供了一种简便方法来调控NiOx的电子结构，从而改善相关PSCs的载流子传输和光伏性能。

    关键词： 电子结构、空位、空穴传输层、导电性、能级、迁移率

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光诱导石墨烯阳离子交换膜杂化材料中的离子传输

    摘要： 与激光诱导石墨烯（LIG）杂化的离子交换膜可能产生具有抗污染、抗菌或焦耳加热等表面功能效应的膜材料，但理解膜电学性能的变化至关重要。本研究采用电化学阻抗谱（EIS）技术对LIG改性的离子交换聚合物膜进行了分析。通过将EIS谱图拟合至电化学等效电路，我们测得了阴离子型磺化聚醚砜膜的导电率及膜-电解质界面的有效电容，并与LIG改性的非离子型聚醚砜薄膜进行对比?；贓IS测量获得的膜导电率数据，定量计算了反离子（K+、Na+、Mg2+、Ca2+）跨膜的传输选择性（以相对渗透率表示）。膜的总欧姆电阻与聚合物厚度直接相关（导电性LIG层的贡献可忽略），由此证实EIS是一种快速、低成本且无损的检测方法，能准确评估LIG改性过程中的基底利用率。

    关键词： 激光诱导石墨烯、电化学阻抗谱、电容、离子交换膜、导电性、离子传输

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 双壁碳纳米管/聚苯胺复合材料的电学与光学性能

    摘要： 通过原位聚合法，在双壁碳纳米管存在下制备了负载不同重量分数双壁碳纳米管的聚苯胺纳米复合材料。采用X射线衍射和扫描电子显微镜技术分析了纳米复合材料的组成。通过电导率和荧光分析研究了合成复合材料的功能特性。当聚苯胺基体中引入2.5 wt%双壁碳纳米管时，其直流电导率显著提高。双壁碳纳米管/聚苯胺复合物在可见光区350-560 nm范围内呈现宽谱发射，其中434 nm处发光强度有明显增强。

    关键词： 聚苯胺、导电性、荧光性、双壁碳纳米管、复合材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 电学性能改性的空穴传输层（PEDOT:PSS）提升钙钛矿太阳能电池效率：混合共溶剂后处理

    摘要： 聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)层作为空穴传输层(HTL)，在倒置平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)的高效空穴提取与传输中起关键作用。然而PSS的绝缘特性导致PEDOT:PSS薄膜电学性能较低，阻碍空穴传输并造成PSCs光电流偏低。本研究采用二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇及其混合溶剂(共溶剂)对不同沉积方法制备的PEDOT:PSS薄膜进行后处理以提升其导电性。经共溶剂处理后，PEDOT:PSS薄膜电导率从10-3 S·cm-1提升至约102 S·cm-1。将最高导电率的共溶剂处理PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层应用于钙钛矿太阳能电池时，器件功率转换效率(PCE)较使用未处理PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的对照器件提高了17.5%。结果表明，这种混合共溶剂后处理是改善PEDOT:PSS薄膜电学性能的简便可行方法，适用于高效PSCs及其他薄膜电子/光电器件的高性能空穴传输层制备。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池，PEDOT:PSS，空穴传输层，溶剂处理，导电性

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双脉冲激光辅助化学气相沉积法无催化剂生长二硫化钼纳米棒及其结构、光学和电学性能

    摘要： 采用激光辅助化学气相沉积法，以块体二硫化钼（MoS2）为原料合成了二硫化钼纳米棒（NRs）。使用波长组合为1064 nm和532 nm的调Q Nd:YAG激光器对固态MoS2靶材进行烧蚀。研究发现，在1000°C的炉温下通过气-固过程可实现MoS2 NRs的生长，且无需任何金属催化剂。通过粉末X射线衍射分析（PXRD）、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱以及紫外-可见（UV-Vis）和光致发光（PL）光谱对MoS2 NRs的结构和光学特性进行了表征。PXRD揭示了合成纳米棒的结晶度和相纯度，电子显微镜显示MoS2 NRs长度为0.5-1.2 μm，宽度介于40 nm至160 nm之间。UV-Vis吸收光谱呈现宽幅吸收，PL测量显示在379 nm处存在尖锐发射峰。Tauc图计算确定MoS2 NRs具有直接跃迁特性。测得纳米棒的电导率为317.95 S/cm。与MoS2纳米颗粒相比，由于纳米棒具有更高的面内电子传输能力，MoS2 NRs展现出更高的导电性。

    关键词： 光学研究、二硫化钼、导电性、电子显微镜、纳米棒、激光辅助化学气相沉积

    更新于2025-09-12 10:27:22