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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 界面工程革命者：钙钛矿纳米晶体与量子点显著提升钙钛矿太阳能电池性能

    摘要： 在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中利用高效纳米材料实现太阳能向电能的有效转化，推动了PSCs作为硅基光伏（PV）技术合适替代方案的快速发展。最新进展包括引入具有独特尺寸、形貌和成分特性的纳米级材料（特别是纳米晶体（NCs）和量子点（QDs））来改良PSCs。在所有传统PSCs结构中，传输层与活性钙钛矿吸收层之间存在多个界面。由于纳米晶体和量子点具有优异的光电和光物理特性，有助于实现简易高效的发电并降低对硅基光伏的依赖，它们已被用于PSCs的界面工程。目前已研究了多种无机和/或有机钙钛矿组成的NCs和QDs，但由于其总体合成成本、工艺复杂性、电流-电压（J-V）滞后响应以及对空气和光照的稳定性等问题仍需进一步深入研究，因此光伏学界近年来快速发布了大量实验结果。鉴于钙钛矿NCs和QDs的潜力，本综述首次探讨了通过界面改性利用这些纳米材料提升PSCs光伏功能的最新进展。纳米材料在PSCs改性中的广泛应用及当前研究，预示着钙钛矿NCs和QDs作为人类获取廉价可持续能源的先锋材料的未来前景。

    关键词： 吸收率、光伏、带隙、扩散长度、电荷转移

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • II型超晶格势垒器件中的少数载流子寿命与扩散长度

    摘要： p型InAs/GaSb II类超晶格（T2SL）中的少数载流子寿命相当短，通常在几十纳秒量级。尽管如此，T2SL正成为高端中波红外和长波红外探测器传感材料汞镉碲的可行替代方案。例如，SCD公司目前生产的一款640×512格式、15微米像元的LWIR焦平面阵列探测器，其量子效率接近50%，像素可用率>99.5%，暗电流仅比最先进的Rule 07值大约一个数量级。该探测器卓越性能的关键在于采用了XBp势垒结构——既能抑制产生-复合电流，又能确保制造工艺各步骤的稳定钝化。由于XBp结构中的暗电流和光电流均受扩散限制，通过测量这些参数随器件尺寸的变化（结合T2SL态密度的k·p计算），为估算少数载流子寿命和扩散长度提供了绝佳途径。展示的典型寿命结果与采用直接测量法获得的其他研究数据相符。报道的扩散长度范围为3-7微米，但这些并非必然的限制值。

    关键词： II型超晶格、红外探测器、XBp探测器、扩散长度、InAs/GaSb超晶格、K·p模型、寿命、钡二极管

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用Hovel模型和遗传算法提取太阳能电池少数载流子输运特性

    摘要： 本文提出了一种快速精确提取p-n或n-p结太阳能电池少数载流子输运特性（如扩散长度和表面复合速度）的方法。这些参数对于研究限制光伏器件性能的因素至关重要。该方法基于遗传算法和解析型Hovel模型，用于拟合不同发射极厚度太阳能电池的外量子效率(EQE)曲线。作为本工作流程的应用范例，采用标准AM1.5G光谱下n-p GaAs太阳能电池的理论与实验EQE曲线来提取目标参数，获得误差小于2.4%的结果，验证了所开发工具的有效性。文中还分析了总迭代次数，所得结果可用于改进高效光伏器件的设计、优化及制造工艺。

    关键词： 扩散长度、表面复合速度、霍维尔模型和遗传算法、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 溴化铯铅量子点发光场效应晶体管

    摘要： 可溶液加工的钙钛矿量子点被视为发光光电子学领域极具前景的光学材料。但目前尚未实现基于钙钛矿量子点的、能在较低工作电压下运行且具有高效能量转换效率的发光场效应晶体管。本研究展示了一种基于CsPbBr3量子点的发光场效应晶体管（LEFET）。令人惊讶的是，在CsPbBr3量子点-发光场效应晶体管界面观测到具有强电致发光的单极传输特性，其80微米的超宽复合区比有机/聚合物发光场效应晶体管大一个数量级。通过对CsPbBr3纳米晶-发光场效应晶体管电致发光的系统分析，我们揭示了由多数载流子迁移率和寿命决定的扩散长度增加，能很好地解释这一异常宽的复合区现象。此外发现异质结构的能级匹配与传输构型也决定了电荷分布与复合过程，这显著影响着CsPbBr3量子点发光场效应晶体管的性能。

    关键词： 有机/无机杂化场效应晶体管，发光场效应晶体管，宽复合区，扩散长度，CsPbBr3量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 印度班加罗尔 (2018.12.17-2018.12.19)] 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 硅太阳能电池中体扩散长度与有效背面复合速度的映射关系

    摘要： 通过利用特定波长的光谱响应(SR)，对铝背场(Al-BSF)和PERC硅太阳能电池体区的扩散长度(L)及有效背面复合速度(SRV)进行了测绘。采用光束诱导电流(LBIC)技术在电池区域(6英寸×6英寸)生成SR和反射率(R)的分布图，并使用MATLAB工具将SR与R的空间分布图转换为L和SRV。研究发现：(1)多晶电池中L的分布因晶粒差异呈现大范围波动(150-600微米)，而单晶电池的L值变化范围较窄(450-600微米)；(2)由于背面钝化质量差异，PERC电池的SRV值(单晶120-250厘米/秒，多晶100-250厘米/秒)与Al-BSF电池(单晶320-400厘米/秒，多晶250-350厘米/秒)存在显著差别。运用该方法研究了三块效率分别为17.6%、17.9%和18.1%的多晶Al-BSF硅太阳能电池，证实其效率损失主要源于体材料缺陷及较差的背面钝化效果。

    关键词： 光束诱导电流、表面复合速度、扩散长度、硅太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • PM6:Y6有机太阳能电池中异常长的扩散长度

    摘要： PM6:Y6体异质结（BHJ）混合体系在厚光伏结中实现了高短路电流（JSC）值。本文通过分析这些太阳能电池，探究了短路电流与光活性层厚度无关的现象。我们采用多种光电测量与分析手段（包括Mott-Schottky分析、CELIV测试、光诱导吸收光谱、开尔文探针电位测量及模拟），得出结论：对于所研究的器件系列，不同活性层厚度器件保持恒定光电流的特性，源于Y6扩散长度超过300纳米。尽管PM6中存在非故意掺杂及其引发的空间电荷效应（该效应在光生载流子产生时预计更为显著），这一现象依然成立。这种远超有机材料典型值一个数量级的超长扩散长度，在厚结的平带区主导了载流子传输。研究表明，掺杂PM6:Y6有机太阳能电池的性能表现类似于扩散传输起关键作用的无机器件。该特性最终将成为制备高效、高短路电流厚膜有机太阳能电池的关键要素。

    关键词： 体异质结、光伏结、有机太阳能电池、扩散长度、PM6:Y6

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 背接触钙钛矿太阳能电池架构的优化分析

    摘要： 最近有报道称，具有背接触结构的钙钛矿太阳能电池中载流子具有12微米的良好扩散长度，这被视为提高电池光电转换效率（PCE）的创新方法。基于该实验报道，本文详细计算了背接触结构钙钛矿太阳能电池中光生载流子的扩散与漂移过程，并进一步分析了载流子扩散长度、几何尺寸、背接触埋栅位置及电池结构对性能的影响。结果表明：在相同材料参数条件下，改进型背接触钙钛矿太阳能电池的PCE优于已报道的背接触结构电池和传统p-i-n结构电池。优化参数后的改进型背接触钙钛矿太阳能电池实现了28.27%的PCE。

    关键词： 钙钛矿，背接触，扩散长度，太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 质子辐射对多晶硅太阳能电池性能影响的理论研究

    摘要： 本研究的目的是探究硅太阳能电池在不同通量高能质子辐射（10 MeV）及恒定多光谱照射条件下的性能表现。目前已有多项关于辐射（质子、伽马、电子等）对太阳能电池影响的理论与实验研究，这些研究虽揭示了辐射对电池电学参数的影响规律，但未阐明其内在机理。本研究从原理层面系统解释了辐射影响太阳能电池的作用机制。通过引入高能粒子辐照下扩散长度的经验公式，我们建立了连续性方程、光电流密度、光生电压及动态结速度的新表达式，并基于这些方程研究了质子辐射条件下若干电学参数的变化规律。理论结果表明：辐射产生的缺陷改变了基区载流子分布与输运动力学特性，进而影响太阳能电池的电学参数（短路电流、开路电压、转换效率）。研究还发现，在低通量辐照时，隧道缺陷会导致结动态速度降低。本研究成果可为提升硅太阳能电池结区质量提供理论依据。

    关键词： 硅太阳能电池、质子辐射、扩散长度、电学参数、载流子分布、结动态速度

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019.7.8-2019.7.12)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - InGaAs/InP p-I-n测试结构模型校准

    摘要： 采用不同面积的防护测试结构，在室温下对InGaAs/InP双异质结p-I-n结进行数值校准，通过研究少数载流子扩散、耗尽区产生及边缘（分流）漏电的贡献实现。测得边缘漏电为0.5 pA/cm，耗尽区贡献为2.2 nA/cm2；体区扩散贡献通过?；せ放懦山馕黾扑阄?.0 nA/cm2。在数值建模环境中复现实验测试结构后，通过校准扩散长度和SRH寿命参数即可精确复现实验数据。

    关键词： 暗电流、III-V族半导体、扩散长度、边缘漏电、复合

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 溶剂工程化三阳离子卤化物钙钛矿的超快太赫兹光物理研究

    摘要： 溶液法制备的薄膜有机-无机钙钛矿是实现下一代晶圆级太阳能电池器件大规模制造的关键?；旌细祁芽筇裟艿绯氐母咝手饕从谄溆乓斓脑亓髯忧ㄒ坡屎偷绾啥ρ匦?，而这些特性又高度依赖于材料制备过程中所使用的溶剂类型。本研究采用光学泵浦太赫兹探测（OPTP）光谱技术，系统分析了在不同溶剂中合成的混合有机-无机阳离子[甲胺（MA）、甲脒（FA）和铯（Cs）]与混合卤素[碘（I）和溴（Br）]钙钛矿材料[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]的导电特性及载流子动力学行为。研究发现：载流子迁移率和扩散长度强烈依赖于混合阳离子钙钛矿薄膜的制备溶剂类型。相比γ-丁内酯溶剂，使用二甲基甲酰胺/二甲基亚砜溶剂制备的混合阳离子钙钛矿薄膜展现出更高的迁移率和更长的扩散长度。这些发现为通过溶剂工程优化混合阳离子钙钛矿的载流子输运性能提供了重要依据。

    关键词： 载流子动力学、OPTP光谱、扩散长度、钙钛矿、载流子迁移率、溶剂工程

    更新于2025-09-09 09:28:46