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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 利用激光辐照调控溶液法制备的MoO<sub>3–</sub><i><sub>x</sub></i>层氧化态及其在有机太阳能电池中的应用

    摘要： 溶液法制备的氧化钼（MoO3–x）是光电器件中极具潜力的电荷传输层材料。但目前尚未通过实验明确氧化态与电学性能的关系来指导MoO3–x的优化。本研究通过光辅助还原和自发还原两种方式调控溶液法MoO3–x的氧化态：光辅助还原通过吸收高能光子流产生氧空位；而当MoO3–x层与氧化铟锡（ITO）电极接触时，会在界面外数纳米范围内发生自发还原。因此光子通量和MoO3–x层厚度是决定氧化态的关键因素。同步辐射光电子能谱证实：随着光子通量增加和MoO3–x层减薄，氧化态逐渐降低。在优化的光子通量和层厚条件下，可同时获得高功函数（>4.7 eV）和高电导率（29.1 μS cm-1）。这些优异的电学特性使溶液法MoO3–x薄膜成为有机太阳能电池中高效的空穴传输层。

    关键词： 光辅助还原、氧化钼、自发还原、有机太阳能电池、界面

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有MoOx电子反射层的背壁超晶格CIGS太阳能电池中梯度带隙的模拟

    摘要： 采用太阳能电池电容模拟器（SCAPS）研究了以MoOx作为电子反射层的背壁超晶格CuInxGa(1?x)Se2（CIGS）太阳能电池模型。重点分析了不同厚度CIGS吸收层对平带隙结构CIGS太阳能电池性能的影响。当CIGS厚度为400 nm时，10 nm MoOx层器件获得最高8.24%的效率。为进一步提升效率，在MoOx层附近建立了梯度带隙结构，当最大带隙值和梯度区长度分别为1.6 eV和240 nm时，效率可从8.24%提升至15.01%。随后研究了该梯度带隙结构提升效率的机理。通过在靠近CdS层的空间电荷区增设梯度带隙结构，效率可小幅提升至15.15%。最终模拟结果表明：当MoOx厚度从10 nm减至1 nm时，效率可从15.15%进一步提高至16.26%。

    关键词： 背壁超晶格、氧化钼（MoOx）、带隙渐变、铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池、SCAPS软件

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 载流子选择性接触硅太阳能电池J-V特性和Suns-Voc特性异常行为的研究

    摘要： 研究了工艺和配置相关的载流子选择性Ag/ITO/MoOx/n-Si/LiFx/Al硅太阳能电池，其转换效率介于6.5%至14.5%之间。通过光诱导电容-电压（C-V）、阻抗谱（IS）以及加偏压（白光、蓝光和红外光）量子效率（QE）测试，分析了部分电池在光照J-V曲线和Suns-VOC曲线中的异常特性。关联分析揭示了光照J-V曲线S形特征和Suns-VOC曲线转折点的物理成因：MoOx薄膜暴露空气后，前界面载流子积累及MoOx层传输效率低下导致了电池光照J-V和Suns-VOC曲线的异常表现，这分别体现为C-V曲线中的附加峰和IS曲线中的额外弧线。当去除LiFx层时，电池仅因肖特基势垒在Suns-VOC曲线中出现转折点。阻抗谱分析通过差异化响应解析了电池前结与背接触处的载流子传输问题。光照偏压依赖的量子效率分析证实了MoOx/c-Si界面存在载流子收集势垒，且背接触肖特基接触在EQE光谱中呈现不同响应特征。

    关键词： 硅，周转，S形，异质结，氧化钼，太阳能电池，氟化锂，载流子选择性接触

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氢钼青铜在真空沉积钙钛矿太阳能电池中的应用

    摘要： 本文首次探索了氢钼青铜（HYMoO3）脱水转化为三氧化钼（MoOX）的过程，以开发钙钛矿太阳能电池（PSCs）。通过合成、表征H0.11MoO3青铜材料，并在不同浓度和退火条件下将其沉积在氧化铟锡（ITO）基底上，实现具有适当氧空位的MoOX原位转化。利用制备的MoOX空穴注入层制作真空沉积型PSCs，最优器件实现了17.3%（平均值）的功率转换效率。通过测试该器件的稳定性和重现性，证实了所开发空穴传输层在PSCs中的可靠性和经济适用性。

    关键词： 氢化钼青铜、钙钛矿太阳能电池、氧化钼

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氧化钼在石墨烯上的溶液制备：一种用于高效钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，具有1.12伏的高开路电压

    摘要： 近期，基于钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能的显著提升，倒置平面型PSCs因其未来应用潜力备受关注。传统聚(3,4-乙撑二氧噻吩)空穴传输层会导致开路电压（Voc）损失，因此多种有机/无机替代材料被广泛研究，但现有Voc值仍低于优化需求。本研究证明，氧化石墨烯还原（RGO）掺杂是一种简便有效的方法——可使氧化钼（MoOx）成为高性能PSCs的理想空穴传输层（HTL）。这种导电性MoOx:RGO复合空穴传输层能促进钙钛矿结晶，并降低器件中的Voc电位损耗，最终实现高达18.15%的功率转换效率（PCE），同时保持1.12V的高开路电压。该策略为高性能且稳定性良好的光电器件提供了新型空穴传输层方案，更重要的是，它揭示了无机缓冲层掺杂对钙钛矿太阳能电池的研究价值。

    关键词： 开路电压，还原氧化石墨烯，氧化钼，空穴传输层，钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 载流子选择性太阳能电池中Si/MoOX异质结的沉积后制备步骤影响及能带图定量估算

    摘要： 氧化钼与硅形成的异质结被用作硅基载流子选择性太阳能电池中的高效空穴收集层。虽然氧化钼在硅上的沉积属于低温工艺，但后续太阳能电池制备过程中涉及的步骤会影响硅/氧化钼结的空穴收集效率。本文研究了沉积后制备工艺对异质结的影响，发现必要的退火和溅射步骤会对异质结性能产生劣化作用，并深入分析了其内在机理?；谑笛槭荩ǖ缱幽芷住⒐庋Ъ暗缪Р饬浚?，我们定量绘制了能带图以揭示该异质结的独特传输机制。研究发现热蒸发氧化钼的功函数具有强基底依赖性，其电子亲和能经推导和实测为5.09 eV。由于氧空位掺杂效应，氧化钼薄膜的掺杂浓度呈现非均匀分布——从薄膜表面到硅/氧化钼界面，氧含量急剧递减。最终我们制备出具有高短路电流（33.9 mA/cm2）、开路电压（585 mV）和光电转换效率（12.8%）的硅/氧化钼异质结太阳能电池。

    关键词： 异质结、无掺杂太阳能电池、氧化钼

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 硅太阳能电池中空穴选择性氧化钼接触的透射电子显微镜与电子能量损失谱研究

    摘要： 本研究通过透射电子显微镜（TEM）与空间分辨电子能量损失谱（SR-EELS）联用技术，探究了晶体硅（c-Si）太阳能电池中亚化学计量比空穴选择性氧化钼（MoOx）接触层。观测发现：在MoOx蒸镀于c-Si衬底过程中，MoOx/c-Si界面会生长约4纳米厚的SiOx中间层。SR-EELS分析显示，无论是初始沉积态还是退火样品，均存在1.5纳米厚的MoOx/ITO（氧化铟锡）扩散界面层。此外，初始沉积态SiOx/MoOx界面处检测到1纳米厚的低氧化态Mo薄层，该层在退火后消失。总体表明：退火过程中MoOx/ITO界面未形成空穴阻挡中间层，且MoOx层会发生均匀化。器件模拟进一步揭示，高效空穴收集依赖于MoOx功函数，而MoOx功函数降低会导致能带弯曲消失并损害空穴选择性。

    关键词： 硅，电子能量损失谱（EELS），空穴选择性，透射电子显微镜（TEM），氧化钼（MoOx）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过纳秒激光烧蚀合成氧化钼纳米颗粒

    摘要： 光热疗法（PTT）是治疗癌症最具前景的技术之一。寻找理想的光热治疗纳米材料始终是一项挑战，也引发了众多研究者的兴趣。本研究采用纳秒脉冲激光烧蚀固体技术（LASL），通过去离子水（不含表面活性剂或添加剂）中的激光烧蚀合成了氧化钼（MoOx）纳米颗粒（NPs）。这些颗粒在生物光学窗口约840 nm处具有吸收特性，我们通过吸收光谱和TEM-EDX显微技术对其进行了光学表征。通过激光烧蚀及烧蚀+碎裂工艺获得了具有适中尺寸与形态的近球形纳米颗粒，这些颗粒具备作为光热治疗剂的潜在应用价值。计算得出其带隙为3.1 eV，对应三氧化钼（MoO3）。微区拉曼光谱研究表明，这些纳米颗粒由非晶态水合氧化钼（MoO3·xH2O）构成。

    关键词： 氧化钼，纳米颗粒破碎，光热疗法，激光烧蚀，光热剂

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 硅异质结太阳能电池金属氧化物基接触的热稳定性改进

    摘要： 金属氧化物是制备无掺杂硅太阳能电池时用作载流子选择性接触的有趣材料。特别是MoOx和TiOx已分别成功用作硅太阳能电池中的空穴和电子选择性接触。然而，在此类接触中实现良好的热稳定性至关重要。在我们的工作中，我们将基于i-a-Si:H/MoOx的空穴接触与具有i-a-Si:H/TiOx/低功函数金属(ATOM)的电子接触相结合，制备了无掺杂电池，称为MolyATOM电池。我们发现，在沉积TiOx之前对i-a-Si:H进行退火(在N2中300°C退火20分钟)(即预TiOx退火)时，ATOM接触的热稳定性得到了提高，这使i-a-Si:H中的氢含量降低了约27%rel，从而减少了与H相关的ATOM接触特性退化。此外，还发现减少TiOx顶部低功函数金属的厚度可增强ATOM接触的热稳定性。通过这些改进，MolyATOM电池效率提高了3.5%abs，最高效率达到17.6%。此外，上述预TiOx退火后，电池显示出更好的热稳定性，这一点通过电池级的退火测试以及组件级的湿热测试得到了证实。本研究的见解可用于定制其他基于金属氧化物的电子或空穴接触。

    关键词： 无掺杂电池，钝化接触，氧化钼，热稳定性，氧化钛，退火

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 由氧化钼量子点引发的pH调控可逆光致发光与局域表面等离子体共振

    摘要： 局域表面等离子体共振（LSPR）和光致发光对过渡金属氧化物的应用至关重要。然而，同时调控这两种光学特性具有挑战性。本研究提出一种简便策略：通过控制晶格空位同步调节氧化钼量子点（MoOx QDs）的光致发光与可见光区LSPR。具体而言，采用一锅法制备了氮掺杂MoOx QDs。通过氨气（NH3）在MoOx QDs表面引入氮元素，不仅能在MoOx QDs形成过程中捕获氧分子，还能提供足量自由电子以实现光学特性的可调控性。基于此，通过调节晶格空位浓度，成功构建了基于MoOx QD的双模荧光-LSPR检测体系。当引入H+或OH?时，观察到荧光与等离子体共振的pH可逆调控现象。该双模探针被用于检测细菌细胞内的极端酸性环境。总体而言，通过pH调控实现单一纳米结构内LSPR与光致发光的可调谐性，将为传感平台和光电纳米器件提供多模态信号输出能力。

    关键词： 局域表面等离子体共振、氧化钼、pH传感器、双模传感器、光致发光

    更新于2025-09-11 14:15:04