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oe1(光电查) - 科学论文

108 条数据
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  • 羟甲基功能化PEDOT-MeOH:PSS用于钙钛矿太阳能电池

    摘要： 聚(羟甲基化-3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT-MeOH:PSS)导电聚合物被合成并作为空穴传输材料应用于倒置结构钙钛矿太阳能电池(PVSCs)。通过在乙烯二氧噻吩(EDOT)分子中引入羟甲基(-MeOH)官能团，降低了PEDOT-MeOH的最高占据分子轨道能级，从而提高了PEDOT-MeOH:PSS的功函数。此外，EDOT-MeOH单体之间以及EDOT-MeOH单体与PSS上的硫酸盐基团之间可形成氢键，这促进了PEDOT-MeOH链的增长并增强了PSS的掺杂效果。通过改变聚合过程中PSS和氧化铁试剂的用量，并在聚合后处理中添加乙二醇，可调控PEDOT-MeOH:PSS的电子特性、微观结构及表面形貌?；谝叶即淼腜EDOT-MeOH:PSS的PVSCs由于具有更优的能量匹配和更高的电导率，其性能优于商用PEDOT:PSS基器件。本研究为开发高效倒置PVSCs的新型空穴传输材料开辟了新途径。

    关键词： 空穴传输材料、钙钛矿、太阳能电池、电导率、功函数

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 水助浮游催化剂化学气相沉积法连续合成双壁碳纳米管

    摘要： 采用水助浮动催化剂化学气相沉积（FCCVD）法合成并连续收集了双壁碳纳米管（DWCNTs）。与传统水助合成法（水蒸气作为载气混合物组分）不同，我们将去离子水引入催化剂体系，从而实现了更均匀可控的分布以高效制备DWCNTs。通过优化条件的水助FCCVD工艺，观察到从多壁到双壁碳纳米管的转变——管径从19-23纳米缩小至10-15纳米，同时拉曼光谱IG/ID比值升高至10.23，热重数据分解峰位移也佐证了这一变化。为表征力学与电学性能提升，我们制备了不同水浓度的FCCVD-CNT/双马来酰亚胺（BMI）复合材料，沿束流排列（收集）方向测得高达1720 S/cm的电导率，纳米压痕测试显示轴向约化模量为65 GPa。纵向与横向性能比较显示各向异性比稳定在~3。该方法在保持高质量的同时具备连续生产能力，有望改进DWCNTs的大规模生产工艺，并可能增强碳纳米管纳米复合材料在结构与电学领域的应用。

    关键词： 水助FCCVD法，各向异性比，双壁碳纳米管（DWCNT）合成，电导率，纳米压痕

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 钴掺杂NiOx/钙钛矿界面的结构与电学研究：高效倒置太阳能电池

    摘要： 用于稳定且廉价的倒置钙钛矿太阳能电池的无机空穴传输材料（HTMs）备受期待。在此背景下，具有低温合成特性的NiOx已被采用。然而其低导电率和大量缺陷限制了效率提升。金属掺杂是提高导电率的方法之一。本研究合成了含0.75、1、1.25、2.5和5摩尔%钴（Co）离子的钴掺杂NiOx纳米颗粒，用于倒置平面钙钛矿太阳能电池。采用低温沉积钴掺杂NiOx HTM的器件最佳效率达到16.42%（0.75摩尔%掺杂量）。值得注意的是，我们证明这种改进并非源于NiOx薄膜导电率的提升，而是由于钙钛矿层形貌的改善。观测发现钴掺杂虽会加剧器件界面复合，但更重要的是优化了钙钛矿形貌——增大晶粒尺寸并降低体相缺陷密度与体相复合。在0.75摩尔%掺杂量时，有益效应不仅抵消了负面作用还进一步提升了性能。因此0.75摩尔%钴掺杂显著改善了NiOx基倒置平面钙钛矿太阳能电池的性能，在低温合成与沉积无机材料方面实现了良好平衡：既不影响钙钛矿结构特性带来的强效增益，又无需牺牲器件性能。本研究从电学和结构两个维度揭示了界面的重要性，证实低浓度钴掺杂作为提升倒置钙钛矿太阳能电池性能的关键因素。

    关键词： 空穴传输材料、倒置平面钙钛矿太阳能电池、钙钛矿形貌、钴掺杂氧化镍、电导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 阴离子取代石榴石Ca3Mn2–x(Ni,Co)xVyGe3–yO12（x=0,1；y=0,1,2）：制备与表征

    摘要： 已制备出具有与Ca3Mn2Ge3O12类似结构的石榴石材料，其通过在四面体位同时用V5+取代Ge4+，并在八面体位用Ni2+或Co2+取代Mn3+实现。X射线光电子能谱（XPS）证实所制备化合物晶格四面体中不存在V4+，并确定了八面体位元素的价态。无论四面体组成（VyGe3–y）O12如何变化，八面体中d区阳离子尺寸的增大均伴随晶胞体积的增加。Ca3Mn2–x(Ni,Co)xVyGe3–yO12（x=0,1；y=0,1,2）石榴石陶瓷样品的电导率及计算所得带隙宽度表明，这些材料可归类为中带隙半导体。

    关键词： 石榴石，晶体学半径，四面体，电导率，八面体，带隙宽度，d区元素

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [材料视野：从自然到纳米材料] 聚合物科学与技术进展（选自2017年美国聚合物学会年会论文） || 具有优异电学性能的新型CuO@海藻酸钠纳米复合材料的结构与形貌分析

    摘要： 通过简单、低成本且高效的溶胶-凝胶法合成了CuO@海藻酸盐（CuO@Alg）纳米复合材料。作为温度函数，分析了所合成纳米复合材料（CuO@Alg）与纯CuO纳米颗粒的形貌和结构特性。采用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDX）和X射线衍射仪研究了其形貌与结构特征。X射线衍射（XRD）图谱显示了CuO纳米复合材料的晶体特性，测得平均晶粒尺寸约为18.09纳米。同时观察到尺寸量子化对形貌的影响。通过LCR测试仪研究了CuO和CuO@Alg的介电行为随频率升高的变化规律：随着频率增加，介电常数降低而交流（AC）电导率升高。本研究为建立CuO纳米复合材料的结构-性能关系提供了重要依据。

    关键词： 纳米复合材料，氧化铜，电导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 气溶胶沉积法制备的掺杂钆氧化铈（GDC）薄膜的退火处理

    摘要： 如果使用含钴阴极材料（如镧锶钴铁氧体LSCF），固体氧化物燃料电池需要扩散阻挡层来?；ぱ趸缃庵?。该?；げ惚匦敕乐沽街肿榉值闹苯咏哟ズ拖嗷ダ┥ⅲ北３盅趵胱哟淠芰?。掺杂钆的二氧化铈（GDC）符合这些要求。然而，为实现良好的电池性能，需要薄而致密的氧离子传导薄膜。通过干式室温喷涂技术——气溶胶沉积法，制备了厚度在亚微米至微米范围内的薄膜。由于市售GDC粉末通常针对丝网印刷薄膜烧结或压制块体样品进行优化，其纳米晶粒形态和高比表面积并不适合气溶胶沉积。因此，研究人员考察了不同热处理与机械粉末预处理工艺对喷涂薄膜形貌及完整性的影响。只有经过适当预处理，才能沉积出致密且结合良好的GDC薄膜，否则将形成强度较低的薄膜。通过阻抗谱在300℃至1000℃加热/冷却循环中测试了所得致密薄膜的离子电导率。首次升温至900℃时发生的温和退火使气溶胶沉积形成的GDC薄膜电导率略有提升。

    关键词： 室温冲击固结（RTIC）、晶粒尺寸、致密薄膜、热粉末处理、电导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 病毒金属杂化纳米材料的制备：生物半导体的理想参考

    摘要： 近期，纳米技术使得利用植物病原体作为生物医学应用中的潜在纳米材料变得更加容易。在这项研究中，我们利用了一种极具破坏性的植物病原病毒——中国南瓜曲叶病毒（SLCCNV），作为纳米生物模板（32纳米）来制备金和银纳米材料。这是通过将SLCCNV直接暴露于氯化金（HAuCl4）和硝酸银（AgNO3）前驱体并在阳光下照射实现的，从而快速（约5分钟）且环保地合成了SLCCNV-金属杂化纳米材料。然而，病毒杂化纳米材料是通过金属前驱体在pH激活的SLCCNV衣壳上的成核和生长而制备的。在受控的制备过程中，它在纳米尺度极限下产生了高度有序的病毒-金属杂化纳米材料。通过光谱技术（紫外-可见、动态光散射、拉曼）和电子显微镜（高分辨透射电镜和场发射扫描电镜）对其特性进行了全面研究。在后续的细胞毒性实验中，该病毒及其制备的纳米材料即使在高浓度下也显示出更好的生物相容性特征。最后，通过简单的“芯片实验室”系统和基尔蒂皮安计测定了病毒-金属杂化纳米材料（金和银）的电导率。电导率测量结果显示，杂化纳米材料在半导体材料的带隙内具有更高的电导性能。值得注意的是，与金属相关的植物病毒纳米材料可以高效用作生物半导体，是生物医学应用的理想选择。

    关键词： 病毒杂化纳米材料、电导率、病毒模板、病毒纳米技术、生物相容性、表面生物矿化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用四探针法研究并计算银薄膜的电学性能

    摘要： 本研究采用热蒸发法在晶体取向为(100)的p型硅衬底上沉积了厚度分别为300、360和400纳米的银薄膜。通过四探针法和XRD分析对表面层进行测试，研究了包括方块电阻、电导率、电阻率等电学特性，并分析了形成的银相结构。XRD结果显示，在400纳米厚度时形成了具有(200)晶向的最佳面心立方(FCC)银结构，利用德拜-谢乐公式计算出相邻晶面间距为8.94纳米。四探针测试表明：随着厚度增加，方块电阻和电阻率降低而电导率升高。400纳米厚度的银层具有最高的电导率和最低的电阻值。

    关键词： 面心立方晶格，厚度，薄层电阻，电导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • Ca2-xSrxFe2O6-δ的显著析氧活性

    摘要： 据报道，一种基于铁元素的缺氧钙钛矿在析氧反应（OER）中展现出前所未有的催化活性，这满足了开发基于地壳丰量元素催化剂的需求。研究系统揭示了析氧活性随成分、缺陷有序度和电导率的演变规律，呈现出有序提升的催化趋势：Ca2Fe2O6-δ < CaSrFe2O6-δ < Sr2Fe2O6-δ。其中电导率最高且具有独特缺陷有序结构的Sr2Fe2O6-δ材料展现出最优OER活性。常规玻碳电极实验表明，该化合物相比当前最先进的Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3?δ和RuO2催化剂具有更优异的OER性能。其额外优势在于本征高电导率，使Sr2Fe2O6-δ无需依赖玻碳电极或碳粉（这些常用于增强OER催化剂电荷传输的材料）即可发挥催化作用。事实上，该材料的纯圆盘体相在不添加任何助剂或进行电极制备的情况下，就表现出卓越的OER活性。

    关键词： 析氧反应、钙钛矿相、铁、缺陷有序、电导率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 赤铁矿纳米结构的缺陷化学、电学及光电化学性质的理论与实验调控

    摘要： 赤铁矿（α-Fe2O3）被视为光化学电应用中最具成本效益且稳定的阳极材料之一，其性能与其他过渡金属氧化物一样，强烈依赖于其电学和缺陷特性。本工作在受控温度（T = 250至400°C）和气氛（pO2 = 10^-4至1 atm O2）条件下，原位表征了未掺杂和锡掺杂α-Fe2O3纳米级粉末的电学与热力学性能，以研究其传输和缺陷特性。频率相关的复阻抗谱表明，颗粒间电阻与颗粒电阻相比可忽略不计。推导出预测未掺杂和掺杂α-Fe2O3中电子、空穴、铁空位和氧空位浓度随温度及氧分压变化的详细缺陷模型。利用这些缺陷平衡模型，确定了起作用的缺陷机制，并通过分析电导率对温度和pO2的依赖性，获得了未掺杂α-Fe2O3的带隙能量和锡掺杂α-Fe2O3的氧化焓?；谡庑┙峁?，我们能够解释施主掺杂对α-Fe2O3电导率影响出人意料地微弱的原因。此外，根据本研究结果，提供了实验方法，成功调控赤铁矿以增强其对水氧化反应的光催化活性。

    关键词： 热膨胀测量法、α - 氧化铁、缺陷化学、光电化学、电导率

    更新于2025-09-23 15:19:57