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oe1(光电查) - 科学论文

137 条数据
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  • 用于光电器件的硅掺杂镧系β-二酮配合物的光谱学研究

    摘要： 在本研究中，合成了掺杂二氧化硅的镧系β-二酮配合物。通过FTIR和FESEM分析对所制备配合物进行了结构表征。FTIR光谱中峰位的偏移与配位作用相关，并通过该光谱证实了二氧化硅在配合物中的掺杂情况。采用FESEM和EDX研究分析了配合物的表面形貌及元素组成。通过漫反射和光致发光等光学性质研究，了解了配合物能级间可能的跃迁过程及发射峰特征。根据激发态寿命确定了荧光发射带的归属。通过固定发射波长下记录衰减曲线，测量了荧光强度随时间的变化。所有三种配合物的寿命均达到微秒(μs)量级。配合物的色坐标位于蓝色区域。通过测量重量随温度变化的函数，检验了配合物的热稳定性。

    关键词： 场发射扫描电子显微镜，硅掺杂镧系β-二酮配合物，傅里叶变换红外光谱，热稳定性，光致发光

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 锶替代对钙钛矿太阳能电池空气稳定性的影响

    摘要： 通过两步旋涂法合成了分别掺杂10摩尔% SrI2和10摩尔% SrCl2的钙钛矿薄膜，并用于构建介观钙钛矿太阳能电池(PSCs)。系统研究了Sr取代对PSCs湿度和热稳定性的影响。结果表明，10摩尔% SrI2和10摩尔% SrCl2取代均能使PSC的功率转换效率(PCE)提升至15%以上。其中10摩尔% SrCl2取代可增强钙钛矿薄膜的耐湿性，有助于抑制湿度导致的缺陷密度增加。在20±5℃、30±5%RH环境下存储21天后，10摩尔% SrCl2取代的PSC仍能保持初始效率的84%。而10摩尔% SrI2取代的PSC表现出强湿度敏感性，导致串联电阻增大和复合阻抗降低，使得相同条件下PCE降至初始值的20%以下。就热稳定性而言，两种取代钙钛矿薄膜均表现出一定耐热性。经过18次热循环后，10摩尔% SrI2和10摩尔% SrCl2取代的PSCs均能保持初始PCE的90%以上。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、锶取代钙钛矿、湿度稳定性、热稳定性

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于自发组装活性层的非富勒烯三元聚合物太阳能电池的效率与稳定性提升：高迁移率小分子电子受体的作用

    摘要： 在不进行任何外部处理的情况下，基于铸态活性层制备高效稳定的有机太阳能电池具有挑战性。我们提出一种平面型有机电子受体BPTCN作为非富勒烯三元聚合物太阳能电池的第三组分，该分子以缺电子的4,7-双(5H-4,6-二氧代噻吩并[3,4-c]吡咯-1-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑为核心，通过烷基化噻吩-2,5-亚乙烯基单元两端连接2-(3-乙基-5-亚甲基-4-氧代噻唑烷-2-亚基)丙二腈。其π-π堆积距离为3.60 ?，电子迁移率μe达1.31×10?3 cm2 V?1 s?1。铸态薄膜中BPTCN在569 nm处呈现吸收峰，与近红外吸收受体COi8DFIC具有良好的混溶性，可实现完全的福斯特能量转移。将BPTCN加入PTB7-Th:COi8DFIC共混体系产生多重增益效应：i) 通过Jph-Veff、Jsc-Ilight和Voc-Ilight特性分析表明，促进给体/受体界面激子解离与电荷转移，同时抑制双分子复合及陷阱辅助复合；ii) 显著提升空穴特别是电子传输能力；iii) 广角X射线衍射显示有效增强聚合物给体PTB7-Th的结晶度。此外，三元共混体系PTB7-Th:COi8DFIC:BPTCN（重量比1:1.05:0.45）的相纯度大幅提高。最终优化的三元器件在无需额外处理条件下实现11.62%光电转换效率（Voc=0.74 V，Jsc=25.93 mA cm?2，FF=60.61%），优于二元体系PTB7-Th:COi8DFIC（9.41%）和PTB7-Th:BPTCN（6.42%）。经80°C热老化450小时后，该三元器件仍保持初始效率的84.39%，展现出优异稳定性。

    关键词： PTB7-Th、COi8DFIC、BPTCN、电子受体、有机太阳能电池、热稳定性、非富勒烯三元聚合物太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 非对称非共价稠环受体用于高效有机太阳能电池，具有降低的电压损失和优异的热稳定性

    摘要： 同时拓宽光谱响应并降低能量损失是有机太阳能电池（OSC）材料设计中的挑战性任务。本研究合成了一种新型非对称非共价稠环电子受体（NFEA）——具有单侧烷基硫代取代噻吩π桥的IDST-4F。与不含π桥的对称类似物ID-4F相比，IDST-4F展现出更宽的吸收范围、更高的能级、更大的偶极矩以及被抑制的结晶性。相较于PM6:ID-4F器件，优化后的PM6:IDST-4F器件同时实现了电流密度和光电压的提升，获得了14.3%的优异功率转换效率（PCE），这是目前文献报道的基于NFEA的OSC中最高值。更重要的是，基于PM6:IDST-4F的OSC在150°C热处理1200分钟后仍保持82%的初始PCE，展现出卓越的热稳定性。总之，本研究表明非对称NFEA有望实现兼具高效率和优异热稳定性的性能。

    关键词： 有机太阳能电池、非共价稠环、热稳定性、窄带隙受体、能量损失

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过银掺杂提高有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池的抗湿和耐热化学稳定性

    摘要： 有机金属卤化物钙钛矿（OHP）太阳能电池因其优异的光电特性而受到广泛研究，其功率转换效率已高达23%以上。尽管OHP太阳能电池表现出高转换效率，但其相对较差的稳定性成为实际应用的主要障碍。我们报道通过在钙钛矿前驱体中添加少量银可同时提升其对湿气和热量的化学稳定性。银掺杂增大了OHP晶粒尺寸并减小了晶界处非晶晶间区域的尺寸，从而阻碍水分渗入OHP薄膜及其热降解。量子力学模拟表明，银掺杂提高了OHP晶体中水合反应和热致空位形成的能量。该工艺同时提升了所得太阳能电池的功率转换效率。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、掺杂、热稳定性、湿度稳定性、晶体工程

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于ZrB2的光谱选择性太阳能吸收涂层的结构、热稳定性及光学模拟

    摘要： 在本研究中，采用磁控溅射系统在不锈钢（SS）基体上沉积了ZrB2/Al2O3太阳能选择性吸收涂层。该涂层展现出优良的选择性吸收特性，吸收率为0.92，发射率为0.11。为研究涂层的热稳定性，样品分别在500°C和600°C下退火100小时。实验结果表明该涂层在500°C下具有热稳定性。通过超高分辨率扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对涂层的结构和光学性能进行了表征。采用CODE软件成功模拟了SS/ZrB2/Al2O3涂层的反射光谱。

    关键词： 太阳能吸收涂层、光学模拟、结构、热稳定性

    更新于2025-09-22 18:25:30

  • 射频溅射沉积的多晶碲化锌薄膜中的奥弗辛斯基阈值开关效应

    摘要： 据报道，具有低带隙的非晶相硫系化合物材料会呈现欧文斯基阈值开关（OTS）效应，这使其适用于交叉点存储阵列中的选通器件。本文研究表明，多晶结构的ZnTe薄膜同样表现出OTS行为。我们采用射频溅射法制备了近乎化学计量的ZnTe薄膜，X射线衍射分析证实其具有多晶特性。通过紫外-可见光谱透射测量估算出该薄膜的光学带隙为2.2 eV，光致发光测试表明ZnTe薄膜中存在深能级缺陷。尽管这些ZnTe薄膜具有较高带隙的多晶结构，但其I-V特性曲线仍显示出OTS特征：选择比超过10?、亚10纳秒量级的快速阈值开关时间以及高达400°C的热稳定性。ZnTe还展现出超过10?次循环的开关耐久性且阈值电压无漂移，同时保持10?的选择比。因此，我们通过使用宽带隙多晶结构的ZnTe基硫系化合物材料改善了阈值开关特性。退火实验表明该ZnTe薄膜的热预算足以满足堆叠式交叉点阵列结构要求，从而突破了以往硫系开关材料的限制。该材料作为选通器件应用于高密度交叉点存储阵列极具前景。

    关键词： 晶体、双向阈值开关、选择器件、热稳定性、碲化锌

    更新于2025-09-23 01:43:43

  • 热稳定的Na2ZnP2O7:Sm3+/(Li+,K+)磷光体的光谱学研究

    摘要： 通过固相反应法成功合成了不同浓度Sm3?掺杂的Na?ZnP?O?焦磷酸盐。采用振动拉曼-红外光谱和衍射分析进行了研究。Na?ZnP?O?:Sm3?粉末结晶为四方晶系，空间群为P42/mnm。研究了光致发光(PL)发射谱和激发谱(PL)随Sm3?浓度的变化规律，确定Na?ZnP?O?基质中Sm3?的最佳掺杂浓度为1 mol%。为增强这些荧光粉的发光强度，在Na?ZnP?O?基质中引入了补偿电荷Li?和K?离子。此外，Na?ZnP?O?:Sm3?的发光显示出良好的高温热稳定性。国际照明委员会(CIE)色度图研究表明其呈现明亮的橙红色发射。结果表明，所制备的荧光粉可作为发光二极管(LEDs)应用的潜在候选材料。

    关键词： 热稳定性，橙红色磷光体，Na2ZnP2O7，发光材料

    更新于2025-09-23 08:14:45

  • 基于碳酸盐的锂离子电池电解液分解的原位红外光谱研究

    摘要： 报道了一种用于电解液分解原位测量的新型红外诊断技术。该技术被用于研究LCO/石墨锂离子电池中LiPF6/EC/DEC电解液的分解过程。在形成循环期间，光谱显示EC羰基发生电化学还原，这与石墨负极上同时形成的固体电解质界面(SEI)相对应。这一发现补充了当前关于SEI形成过程中EC分解的理论。当LCO半电池工作电压超过4.2V时会导致电池容量永久性损失，但未观察到电解液降解，表明LCO电极在高压下会发生劣化。通过红外测温法测量了加热测试过程中电解液的温度。当电池工作温度超过70°C时会引起SEI和电解液分解。加热过程中采集的原位光谱显示EC开环反应是热降解的机制，这将导致永久性容量损失。所有测试电池中的EC热分解过程完全相同，表明这是一种与电极材料或电位无关的均相分解反应。随着盐浓度增加，热稳定性下降，说明分解可能由LiPF6分解产物催化。因此，热分解并非由SEI失效导致阳极持续还原反应引起，因为EC还原与EC热分解具有不同机制。

    关键词： SEI形成、原位红外光谱、热稳定性、锂离子电池、电解质分解

    更新于2025-09-23 12:31:53

  • 具有微米级表面图案的热超稳定纤维素纳米棒增强透明基底

    摘要： 近期薄膜、可弯曲及可穿戴消费类（光）电子产品的迅猛发展，亟需玻璃之外的柔性透明基底材料。传统塑料虽被广泛采用，但其热稳定性不足的缺陷亟待改进。本研究成功将一种柔软且热敏性强的聚合物转化为高热稳定性的透明纳米复合材料：通过精选玻璃化转变温度低于0°C但能在室温以上保持力学稳定的聚合物基质，并以具有超高强度与稳定性的天然材料——纤维素纳米棒构建承重分级网络进行增强。得益于皮克林乳化过程，该纳米复合材料继承了纤维素纳米棒包覆树脂液滴的自组装结构层级。改良后的纳米复合材料在热机械性能、热尺寸稳定性及热光学性能方面展现出优异的高温耐受性（约150-180°C）。其表面可直接高精度模塑任意光子纳米/微结构，从而优化光子学与光电器件中的光管理效能。本研究的亮点在于，在改良透明纳米复合材料上成功制备出具有高热稳定性的微透镜阵列。

    关键词： 热稳定性、聚合物纳米复合材料、柔性电子、皮克林乳液、微透镜阵列、纳米纤维素

    更新于2025-09-23 12:41:20