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oe1(光电查) - 科学论文

193 条数据
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  • RbF后沉积处理对高效(21.1%)Cu(In,Ga)Se2太阳能电池中异质结和晶界的影响

    摘要： 近年来，采用碱金属氟化物对黄铜矿基吸收层进行沉积后处理（PDT）已在薄膜太阳能器件中创造了纪录效率，最近使用氟化铷（RbF）PDT的Cu(In,Ga)Se2（CIGS）器件更是实现了22.6%的效率。然而，RbF-PDT对其界面和晶界（GB）性质变化的影响尚未完全阐明。本研究通过原子探针断层扫描（APT）与透射电子显微镜（TEM）联用技术，分析了效率超过21%的电池器件，揭示了晶界与界面化学性质变化如何促进高效能实现。在CIGS吸收层与溶液生长CdS缓冲层界面进行的APT研究表明：存在铟富集、铜贫化及微量铷痕迹。相比先前非PDT样品的研究数据，本工作发现晶界处铷含量更高（1.5原子%）、钠钾含量更低（<0.5原子%），表明钠钾被铷取代。但晶粒内部所有碱金属元素浓度均低于APT检测限。通过APT与TEM深度剖析发现：CIGS晶界处铷浓度呈梯度分布且朝向钼背接触层递增。此外，晶界处显著铜贫化现象可能增强其空穴势垒特性，从而改善载流子收集效率并提升器件整体性能。因此，从原子尺度理解RbF-PDT效应为CIGS吸收层及界面的进一步优化提供了新思路。

    关键词： 铜铟镓硒，薄膜太阳能电池，异质结，原子探针断层扫描，沉积后处理，透射电子显微镜

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 将纳米线融合成薄膜：制备具有增强性能的梯度异质结钙钛矿太阳能电池

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）近期快速提升，但采用传统介观或平面器件结构的现有PSCs仍存在非理想的钙钛矿/空穴传输层（HTL）界面，限制了PCE和器件稳定性的进一步提升。本研究采用CsPbBr3钙钛矿纳米线修饰体相钙钛矿薄膜的表面电子态，在PSCs的钙钛矿/HTL界面形成组分梯度异质结。研究发现纳米线形貌是实现钙钛矿薄膜表面态横向均匀性的关键，从而形成近乎理想的梯度异质结。该研究首次揭示了这种横向均匀性对梯度异质结PSCs性能的潜在影响。所得PSCs展现出高达21.4%的高PCE及优异的工作稳定性，优于未修饰CsPbBr3纳米晶和修饰CsPbBr3纳米立方体的对照器件。本研究表明通过可控杂化钙钛矿纳米线与体相薄膜，有望实现更高效稳定的PSCs。

    关键词： 纳米晶体、形貌控制、异质结、太阳能电池、卤化物钙钛矿

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 新型p-Ag3PO4/n-BiFeO3异质结复合材料的简易合成及其增强的可见光光催化降解染料活性

    摘要： 本工作通过沉淀法将Ag3PO4微粒负载于BiFeO3微立方体表面，制备出p-Ag3PO4/n-BiFeO3异质结复合材料。该复合材料用于可见光照射下降解酸性橙7（AO7），发现其光催化效率显著高于纯BiFeO3。同时，通过降解苯酚进一步证实了Ag3PO4/BiFeO3复合材料的本征可见光驱动光催化活性。此外还评估了该复合材料的类光芬顿催化性能。光电流分析表明，BiFeO3与Ag3PO4的结合抑制了光生电子-空穴对的复合。复合材料光催化活性的显著提升主要归因于Ag3PO4/BiFeO3 p-n异质结形成所引发的高效光生电荷分离与界面电荷迁移。

    关键词： BiFeO3，光催化，异质结，Ag3PO4

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 利用对向靶直流溅射法制备的p型硅/本征硅/n型纳米晶FeSi?异质结的光伏特性与串联电阻

    摘要： 通过采用相对靶直流溅射法（压力为1.33×10?1 Pa）制备了p型硅/本征硅/n型纳米晶二硅化铁异质结，并研究了其光伏特性。该器件表现出较大的漏电流和较低的能量转换效率（0.62%）。运用Nicollian-Brews方法测得零偏压下的串联电阻值：2 MHz时为7.40 Ω，50 kHz时为7.57 Ω，与Norde方法估算结果一致。采用Hill-Coleman方法测得界面态密度：50 kHz时为3.15×101? cm?2 eV?1，2 MHz时为8.93×1013 cm?2 eV?1。结果表明结界面存在串联电阻和界面态密度，这可能是导致该异质结光伏性能劣化的潜在原因。

    关键词： 异质结、面对面直流磁控溅射、纳米晶二硅化铁、串联电阻、界面态密度

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • NiSe作为与TiO2耦合的有效助催化剂，用于增强光催化产氢

    摘要： 构建半导体异质结可有效加速光生载流子的分离，从而提升光催化活性。本研究以NiSe作为高效助催化剂，构建了具有高活性的NiSe/TiO2异质结以增强TiO2的光催化产氢性能。所得10%NiSe/TiO2异质结的光催化产氢活性较纯TiO2提高了11倍。NiSe/TiO2异质结及部分Ni2+光还原为Ni0的过程显著加速了光激发电子-空穴对的分离与转移，从而显著提升了产氢活性。该工作为NiSe作为高效光催化助催化剂的应用提供了前景。

    关键词： NiSe/TiO2，光还原，异质结，金属Ni0，光催化产氢

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • ZIF-8@H:ZnO核壳纳米棒阵列/Si异质结自供电光电探测器，具有超高性能

    摘要： 本征缺陷会降低光电器件的性能与稳定性。本研究展示了一种沸石咪唑酯骨架结构-8（ZIF-8）@H:ZnO核壳纳米棒阵列/Si异质结自供能光电探测器。通过氢化处理与ZIF-8钝化相结合，其光响应特性得到显著提升。该探测器展现出卓越的探测率（~2.14×101?琼斯，1琼斯=1 cm Hz1/2 W?1）、高响应度（~7.07×10? mA W?1）、突出灵敏度（~2.08×1012 cm2 W?1）以及从紫外到近红外的宽光谱探测能力。作为关键性能指标，其响应度较原始ZnO纳米棒阵列/Si异质结光电探测器提升了近5个数量级。更重要的是，该ZIF-8@H:ZnO核壳纳米棒阵列/Si异质结光电探测器的综合性能不仅创下迄今报道的ZnO基光电探测器最高纪录，还可与二维材料、零维材料、拓扑绝缘体、钙钛矿及其他氧化物基自供能光电探测器相媲美。这种新型后处理策略对开发高性能自供能光电探测器具有重要潜力，同时本工作可拓展至其他氧化物基光电器件领域。

    关键词： 核壳纳米棒、异质结、钝化、自供电光电探测器、氧化锌、沸石咪唑酯骨架结构材料-8、氢化

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 具有高氧化还原电位的Ag1.69Sb2.27O6.25耦合氮化碳光催化剂，用于高效多功能环境应用

    摘要： 大多数光催化剂由于自身氧化还原电位和化学性质的局限性，无法同时高效去除气态与液态污染物，这阻碍了其广泛应用。本研究将亚锑酸银（Ag1.69Sb2.27O6.25）与聚合氮化碳（CN）复合，制备出高效多环境修复反应光催化剂。通过紫外-可见光吸收光谱、价带X射线光电子能谱及电子自旋共振谱对不同光生自由基的表征证实：该体系具有高氧化还原电位的电子-空穴转移能力，可生成活性氧物种O2?-和OH?。在可见光照射下，Ag1.69Sb2.27O6.25/CN复合光催化剂展现出显著增强的污染物去除活性——将气态异丙醇矿化为CO2的效率达纯CN的15倍，降解盐酸土霉素水溶液的效率为纯Ag1.69Sb2.27O6.25的5倍，亚甲基蓝脱色效率为纯Ag1.69Sb2.27O6.25的10倍。对苯醌和香豆素捕获剂的对照实验表明，异质结中的电子与空穴共同参与降解反应，从而产生优异的污染物去除性能。该研究为设计高效多功能环境治理光催化剂提供了简便策略。

    关键词： 异质结、光催化、光降解、银锑酸盐、环境修复

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过负载SnO?纳米颗粒增强以(200)晶面为主暴露的WO?纳米片的甲烷传感性能

    摘要： 由于甲烷具有高度化学稳定性，其检测极为困难，尤其在低温条件下。本研究以SnO?和WO?·H?O为前驱体，通过简单浸渍和后续煅烧法制备了负载约2纳米SnO?纳米颗粒的WO?纳米片复合材料。在最佳工作温度（90°C）下，该SnO?负载型WO?纳米片复合物对甲烷的响应值比纯WO?高出约1.4倍，且具有良好的重复性和长期稳定性。WO?纳米片主要暴露的(200)晶面在氧原子易化学吸附与钨原子悬键高反应活性之间实现了良好平衡，有利于提升气体传感性能。此外，SnO?-WO?界面形成的n-n型异质结，以及SnO?负载带来的比表面积增大和缺陷密度增加，进一步增强了响应性能。因此，该SnO?-WO?复合材料在甲烷传感器开发方面具有重要应用前景。

    关键词： 甲烷传感、负载SnO?的WO?纳米片、暴露(200)晶面、异质结

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 构建双缺陷介导的Z型光催化剂以增强光催化产氢性能

    摘要： 构建Z型体系是实现光催化产氢（PHE）的有效途径。本研究通过双缺陷策略制备了由富缺陷g-C3N4纳米片（DR-CNNS）与富缺陷TiO2（DR-TiO2）纳米颗粒组成的直接Z型体系。优化的双缺陷富集TiO2/CNNS复合材料展现出卓越的PHE速率（约651.79 μmol/h）和转换频率（约419.3 h?1），兼具高稳定性和可循环性，其性能超越了先前报道的所有单缺陷TiO2或g-C3N4基光催化剂体系。该方法还可拓展至合成其他双缺陷g-C3N4/氧化物（如ZnO、SnO2等）异质结构。光催化性能提升归因于：（1）丰富双缺陷可缩小带隙并提供更多PHE活性位点；（2）紧密界面促进光生电荷的界面迁移与利用；（3）Z型结构加速光生电子-空穴对分离从而提升产氢效率。本研究揭示了缺陷在Z型体系构建中的关键作用，并为双缺陷g-C3N4基体系在CO2还原、水净化等其他光催化领域的应用提供了可能。

    关键词： 光催化产氢、双缺陷、氧化物/g-C3N4、异质结、直接Z型机制

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 玻璃上液相结晶硅的体相与界面质量评估

    摘要： 本文报道了用于薄膜太阳能电池的玻璃基液相结晶硅（LPC-Si）的电学质量。采用光束诱导电流（LBIC）、微波光电导衰减（MWPCD）成像和电子背散射衍射等空间分辨方法，评估了整体材料质量、晶粒内质量、表面钝化及晶界（GB）特性。通过模型拟合LBIC晶界线扫描数据，表征了晶界的复合行为。MWPCD测量显示，掺杂浓度约10^16 cm^-3的n型LPC-Si晶粒体载流子寿命超过4.5 μs。低角度晶界表现出强复合活性，被鉴定为高缺陷富集区（空间延伸40-60 μm，扩散长度0.4 μm）?；谖詹阒柿勘碚?，结合二维器件模拟和二极管模型，分别阐明了晶粒内质量、异质结界面及晶界/位错对电池性能的影响。模拟与实测开路电压（Voc）最佳匹配需高达10^5 cm/s的背面复合速度，表明存在背面钝化问题。结果表明Voc损失不仅源于背面钝化不良，还与晶界、位错等晶体缺陷有关。

    关键词： 体寿命、异质结、晶界（GBs）、二维（2-D）器件模拟、液相结晶硅（LPC-Si）、光束诱导电流（LBIC）

    更新于2025-11-14 15:25:21