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用于增强钙钛矿晶间相互作用以提高钙钛矿太阳能电池功率转换效率和稳定性的树枝状PAMAM聚合物
摘要： 钙钛矿晶界/钙钛矿界面改性对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）和稳定性起着关键作用。本研究采用聚酰胺-胺（PAMAM）树枝状大分子作为树枝状结晶框架来模板化钙钛矿结晶过程。在环境条件下，树枝状PAMAM通过交联钙钛矿晶粒显著增强了钙钛矿晶界间的相互作用。由此通过消除晶粒/晶粒团聚体边界抑制针孔，钙钛矿形貌得到显著改善，形成致密、均匀且无针孔的钙钛矿薄膜。最终，强化的界面相互作用使未封装PSCs的PCE值在环境条件下大幅提升约42.6%。此外，未封装的PAMAM改性器件在400小时内可保持初始PCE值的73%，而对照器件在50小时内衰减至初始PCE值的5%。这些结果表明树枝状聚合物可能显著提升PSCs的PCE值和稳定性。本研究为有效调控钙钛矿晶界间相互作用提供了新的分子设计指导。
关键词： 晶界、界面相互作用、晶间界面、树枝状大分子、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-11-14 15:27:09
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界面效应对纳米结构Cu-Fe-Ag材料辐射响应及缺陷恢复机制的影响
摘要： 核裂变与聚变技术的最新进展以及计划中的远程太空任务，都要求开发能耐受严酷辐射环境的新材料。辐射诱导硬化和脆化是这些应用中材料失效的潜在隐患，其根源在于入射辐射粒子产生的晶格缺陷会发生迁移与聚集。自由表面、相界和晶界等界面结构因具有捕获和湮灭缺陷的能力，能有效抑制辐射缺陷的团簇形成。本研究采用结合剧烈塑性变形与热/电化学处理的新型固态工艺，制备了不同结构的Cu-Fe-Ag基纳米复合材料，并通过纳米压痕技术探究了各类界面及其间距对材料辐射效应的影响。结果表明：富界面块体纳米复合材料经辐照后硬度略有下降，而纳米多孔材料的性能基本保持不变。本文尝试阐释这种材料行为差异及其与界面修复机制的关联，为抗辐射材料设计提供了新思路。
关键词： 抗辐射材料、剧烈塑性变形、缺陷-界面相互作用、纳米结构材料、纳米压痕
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维/一维In2S3@Bi2S3异质结构中增强的界面相互作用实现高效光电化学水氧化
摘要： 范德华（vdW）异质结构因界面表面重构和电子耦合效应，在低维半导体领域备受关注。本研究通过两步溶剂热原位生长法合成了混合维度二维/一维In?S?@Bi?S?异质结构。理论计算表明，In?S?纳米片与Bi?S?纳米棒通过范德华相互作用结合。结合理论计算与实验验证发现：Bi?S?的表面电势高于In?S?，这意味着两种半导体接触时自由电子将从Bi?S?流向In?S?，导致电子和空穴分别在In?S?与Bi?S?表面富集。这种电荷再分布会在In?S?@Bi?S?界面产生由Bi?S?指向In?S?的内建电场矢量，从而促进空穴向In?S?转移、电子向Bi?S?转移。该先进异质结构有助于缩短光生电子传输时间（14微秒）、提升电子-空穴分离效率，其光电流密度较纯In?S?材料提升达13.3倍。
关键词： 水氧化、光电化学、界面相互作用、In2S3@Bi2S3、异质结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用材料喷射技术设计与定向增材制造三维表面微结构
摘要： 直接在大尺寸基底表面打印3D微结构的能力，为传统2D或2.5D打印及涂覆技术无法实现的众多应用开辟了可能。本文展示了一种利用材料喷射技术在透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板上打印3D微结构的方法。接触角和轮廓仪分析表明，与VeroCyan?集成模型相比，VeroCyan?光聚合物对PMMA表面具有更强的润湿性，导致液滴扩散更显著，从而影响打印几何形状。通过物理化学和化学技术（包括：(i)电晕放电后处理，结合3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯、聚乙烯亚胺接枝化学品；(ii)空气等离子体处理及1,7-辛二烯的等离子体聚合）改变PMMA表面自由能，研究了调控界面相互作用及VeroCyan?光聚合物附着力的策略。表面化学性质和润湿行为在影响与VeroCyan?光聚合物的界面相互作用及其对PMMA表面的附着力方面起着关键作用。
关键词： 表面化学、材料喷射、界面相互作用、增材制造、粘附
更新于2025-09-24 00:56:14
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无掺杂空穴传输分子用于具有强界面相互作用的高效钙钛矿光伏器件
摘要： 开发高效且经济实惠的反式钙钛矿太阳能电池（PVSCs）的吸引人途径之一是使用合成简便、成本更低的非掺杂空穴传输材料（HTMs）。本文介绍了两种以芴为核心结构的有机小分子作为反式PVSCs中的非掺杂HTMs，即FB-OMeTPA和FT-OMeTPA。这两种分子的设计差异在于将FB-OMeTPA中的一个苯环替换为噻吩（FT-OMeTPA），从而显著提高了共面性，表现为吸收光谱红移和更小的带隙能量。密度泛函理论计算表明，FT-OMeTPA在FT-OMeTPA/钙钛矿界面处具有强Pb2+-S相互作用，可实现表面钝化并促进界面电荷转移。因此，基于FT-OMeTPA的PVSCs相比基于FB-OMeTPA的器件表现出更高的空穴迁移率、功率转换效率、操作稳定性以及更低的迟滞效应。
关键词： 空穴传输材料、无掺杂、p-i-n结构、倒置钙钛矿光伏器件、界面相互作用
更新于2025-09-19 17:13:59
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V2O5·GeO2玻璃相对AgI纳米层性能的影响
摘要： 通过X射线相分析和阻抗监测表明，对于纳米层状结构，软化的玻璃（V?O?·GeO?）能够从AgI晶格中获取印记，并在冷却至低于Tg温度时保持该印记。
关键词： 纳米层、固体电解质、相变、界面相互作用、离子电导率
更新于2025-09-10 09:29:36
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痕量SnS2包覆SnO2纳米异质结构中促进剂系统的优化以实现高效Cr(VI)光还原
摘要： 构建具有强界面相互作用的异质结半导体材料正成为一种具有优异光催化性能的前沿材料。本文报道了一种通过原位微量硫化策略在SnO?表面包覆SnS?制备的新型SnS?/SnO?异质结材料。通过控制SnS?含量可调节包覆层厚度，并优化了异质结催化剂中S/Sn摩尔比、SnO?前驱体粒径及硫化时间等参数以提升光催化性能。当SnS?含量为19.5%时，该异质结催化剂在Cr(VI)降解中展现出超高的可见光活性，显著优于同测试条件下惰性的SnO?前驱体和完全硫化的SnS?。值得注意的是，增强的界面相互作用能显著促进光生电荷的分离与转移。本研究首次系统报道了SnS?/SnO?体系的界面调控方法，将推动对高性能水处理用纳米异质结材料的理解。
关键词： 界面相互作用、光电压、光催化剂、纳米异质结、原位硫化
更新于2025-09-09 09:28:46