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钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料：基于三苯胺衍生物分子中缺电子单元的调控
摘要： 通过调控基于4-甲氧基-N-(4-甲氧基苯基)-N-苯基苯胺(MeTPA)的空穴传输材料(HTMs)中缺电子π桥单元，是提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)用HTMs空穴迁移率的重要途径。本研究设计了一系列具有不同π桥缺电子单元的简单MeTPA基HTMs(H1-H4)，旨在为开发潜在MeTPA基HTMs提供理论模型。结果表明：与母体材料H1相比，H2至H4展现出更优性能——包括更大的斯托克斯位移、更小的激子结合能、更佳的稳定性、良好的溶解性以及更高的空穴迁移率。其中H2-H4材料具有较高空穴迁移率(分别为5.45×10??、2.70×10?1、3.99×10?3 cm2 V?1 s?1)，有望成为PSCs中性能优异的HTMs。因此，关于调控MeTPA基HTMs缺电子π桥单元所获得的有效信息，是开发PSCs用高性能HTMs的有效途径。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、稠环、电荷转移、空穴迁移率、空穴传输材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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二维共价有机框架-石墨烯光电探测器：微观界面结构与性能关系的深入研究
摘要： 石墨烯因其具有宽光谱带宽和超快响应速度，成为光探测与光电子应用中极具吸引力的材料。然而，由于宽泛的光吸收特性，石墨烯对波长缺乏选择性，这限制了基于石墨烯的光电探测器性能。本研究展示了一种新型混合光电探测器，其采用单层石墨烯覆盖具有可变结构的超薄表面共价有机框架（COFs）薄膜作为光捕获材料?；诒砻鍯OF-石墨烯的探测器相比未修饰石墨烯及单体修饰石墨烯展现出更强的响应度。扫描隧道显微镜的亚分子级分辨率使我们能直接洞察微观界面结构与器件性能的关系。实验证明，器件性能的提升直接源于表面COFs的有序性——这种有序性通过调控表面COF与石墨烯间的π-π堆叠来影响界面电荷转移。
关键词： 共价有机框架、光电探测器、电荷转移、界面结构、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于叶绿素的生物太阳能电池中的电荷转移动力学
摘要： 我们制备了一种以H2Chl敏化TiO2为受体、(ZnChl)n为供体的叶绿素(Chl)基生物太阳能电池。该太阳能电池因供体和受体物种的吸收光谱贡献而具有较高的量子产率。我们采用亚皮秒时间分辨吸收光谱(TAS)研究了Chl界面的激发态动力学。在Qy峰(680 nm和720 nm)激发后，于640 nm处观测到TiO2–H2Chl与(ZnChl)n之间的电荷转移(CT)态。该CT态与TiO2–H2Chl(TiO2–H2Chl/螺-OMeTAD)或TiO2–(ZnChl)n体系观测到的CT态完全不同。由于H2Chl+向TiO2的电荷转移过程比(ZnChl)n+向H2Chl的更慢，720 nm激发下的H2Chl–(ZnChl)n+ CT寿命(t1=0.1 ps, t2=1.4 ps)略短于680 nm激发下的(t1=0.2 ps, t2=5.6 ps)。TAS结果表明，TiO2–H2Chl与(ZnChl)n界面不仅能像螺-OMeTAD那样传输空穴，还为两种Chl物种间的电荷解离提供了内建电场。
关键词： 二氧化钛，电荷转移，生物太阳能电池，叶绿素，时间分辨吸收光谱学
更新于2025-09-11 14:15:04
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拉曼光谱研究量子点-石墨烯界面的电荷转移
摘要： 界面电荷转移对量子点-二维材料（QD-2D）杂化体系的光电与光化学应用至关重要。本研究采用拉曼光谱技术表征了不同石墨烯和量子点层厚度的CdS量子点-石墨烯杂化材料。通过选用低于量子点带隙的拉曼激发能量，排除了光激发效应的影响，从而能够聚焦于杂化形成过程中的平衡态电荷转移。拉曼光谱关联分析揭示了电子转移现象，其浓度量级约为~1012 cm-2，并通过电学测量得到验证。本研究所用方法可推广应用于各类QD-2D杂化材料的界面相互作用表征。
关键词： 混合界面、电荷转移、量子点、拉曼光谱、二维材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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CuO和Au纳米结构域对Cu2O立方体光催化活性与稳定性的协同增强效应
摘要： 氧化亚铜是一种具有前景的光催化剂，但其光催化活性和稳定性较差，尤其是氧化亚铜立方体。本文报道了在氧化亚铜立方体上沉积氧化铜和金纳米畴，形成双重表面异质结构（HCs）以提高光催化活性和稳定性。Au/CuO/Cu2O HCs的表观量子效率约为原始氧化亚铜的123倍。此外，Au/CuO/Cu2O HCs在八次循环后保持了近80%的初始活性，而Au/Cu2O材料仅能维持五次循环。因此，由于异质结构的协同效应，氧化铜和金纳米畴显著提升了氧化亚铜立方体的光催化活性和稳定性。
关键词： 电荷转移、表面顺序工程、光催化活性、稳定性、氧化亚铜
更新于2025-09-11 14:15:04
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镍(111)基底上石墨烯负载的金纳米团簇生长
摘要： 采用低能碱金属离子散射技术研究了通过化学气相沉积法在Ni(111)基底上生长的单层石墨烯上金原子的沉积行为。3.0 keV Na?离子从金表面单次散射的产额随覆盖度的变化表明，金以Volmer-Weber模式生长形成纳米团簇，且团簇尺寸随沉积量增加而增大。对于最小尺寸的团簇，散射Na?的中和概率较高，但随着团簇尺寸增大该概率降低。这可能是由于团簇边缘原子带正电，同时边缘与中心原子的比例随尺寸增大而减小所致——该现象与氧化物基底上金纳米团簇的行为相似。此外，虽然氧原子被插层到石墨烯薄膜下方使其与基底解耦，但未观察到生长模式或中和概率的变化。
关键词： 金纳米团簇、镍(111)面、石墨烯、沃默-韦伯生长模式、电荷转移、低能碱离子散射
更新于2025-09-11 14:15:04
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关于反式-4-N,N-二甲基氨基-4'-硝基芪(DNS)和反式-4-N,N-二甲基氨基-4'-氰基芪(DCS)衍生物基态与激发态性质的计算机模拟研究
摘要： 本研究首次采用B3LYP理论水平计算了反式4-N,N-二甲基氨基-4'-硝基芪（DNS）衍生物和反式4-N,N-二甲基氨基-4'-氰基芪（DCS）衍生物的基态与最低单重激发态几何构型及偶极矩，获得了这两种分子的垂直激发能和荧光发射能。计算结果与现有实验数据吻合良好。通过分子轨道分析发现，DNS和DCS衍生物在基态与激发态的原子电荷分布对比表明其激发过程中存在分子内电荷转移（ICT）现象。
关键词： 基态、激发能、荧光发射、分子轨道、电荷转移
更新于2025-09-10 09:29:36
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固态复合材料中碳点向石墨烯的光诱导电荷转移
摘要： 通过微光致发光技术研究了滴涂法沉积碳点（CDs）的固相发射特性。以石墨烯和SiO2为基底，重点揭示了其导电性与绝缘性本质差异对碳点发射的影响。研究发现石墨烯上的碳点存在系统性发射效率衰减，推测这可能源于碳点表面态与石墨烯导带间发生光诱导电子转移导致的CD-石墨烯相互作用。最终利用对碳点发射影响可忽略的SiO2基底进行固相热处理，证实了调控碳点表面组成进而改变其发射特性的可行性。
关键词： 碳点、热处理、石墨烯、光致发光、电荷转移
更新于2025-09-10 09:29:36
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酞菁与富勒烯形成的给体-受体二元体的非线性光学性质
摘要： 提出了一种新型金属酞菁/金属富勒烯复合物ZnPc/Li@C60，并采用密度泛函理论进行了表征。由于ZnPc与Li@C60亚基之间的π-π堆叠相互作用，该给体-受体复合物表现出更好的热稳定性，且较大的垂直电离能（VIE）能够促使该复合物堆叠成所需形态。长程相互作用和分子内电荷转移表明，此类复合物可能展现出优异的一阶超极化率。计算得到的ZnPc/Li@C60静态超极化率（β0）值较大，范围为11.64 ～ 32.05 × 10?30 esu。这意味着金属酞菁/金属富勒烯杂化物在材料科学与工程的设计和制备中具有巨大潜力，并将激发对给体-受体复合物更广泛的研究。
关键词： 电荷转移、非线性光学、密度泛函理论
更新于2025-09-10 09:29:36
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共掺杂F<sub>4</sub>TCNQ的P3HT中并存电荷转移态与微观结构的相关性
摘要： 理解有机半导体（OSC）与薄膜中掺杂剂的相互作用对器件优化至关重要。掺杂有机半导体形成自由电荷的倾向取决于掺杂剂与主体材料之间发生的化学和电子相互作用。迄今为止，人们认为掺杂通过两种机制途径之一发生：有机半导体与掺杂剂之间的整数电荷转移（ICT），或两者前沿轨道的杂化形成部分电荷转移复合物（CPX）。通过综合光谱技术，我们证明在F4TCNQ掺杂的P3HT薄膜中，CPX态和ICT态同时存在，且电荷转移相互作用的性质强烈依赖于局部能量环境。我们的研究结果表明存在一个多相模型，其中局部电荷转移机制由电子驱动力定义，并受规整和无规P3HT中局部微观结构的调控。
关键词： F4TCNQ、有机半导体、掺杂剂、微观结构、电荷转移、P3HT
更新于2025-09-10 09:29:36