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oe1(光电查) - 科学论文

37 条数据
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  • 原位二维钙钛矿的形成及二维/三维结构对钙钛矿太阳能电池性能与稳定性的影响

    摘要： 混合有机-无机钙钛矿太阳能电池存在长期稳定性不足的问题，这严重制约了这一新兴且有前景的光伏技术的广泛应用。本研究旨在提升基于CH3NH3PbI3的钙钛矿薄膜稳定性并深入理解二维结构的形成机制，在三维钙钛矿薄膜旋涂过程中引入含8、10和12个碳原子的烷基铵氯化物溶液，从而原位形成二维结构。通过X射线衍射和紫外-可见光谱分析改性薄膜，成功确定了部分二维结构的化学式。值得注意的是，只有在使用平面TiO2基底时，由二维+三维钙钛矿网络形成的CH3NH3PbI3薄膜稳定性才得以提升。稳定性增强效果遵循表面活性剂分子顺序：辛铵盐(8C) > 癸铵盐(10C) > 十二烷铵盐(12C)氯 > 标准对照组。与标准器件相比，采用改性钙钛矿薄膜组装的器件寿命提升了17.6%，该提升直接关联于时间相关单光子计数(TCSPC)测量获得的载流子寿命改善。

    关键词： 能量转换、光伏、稳定性、二维钙钛矿、钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 具有硫钒矿结构的Cu3MS4（M=V、Nb和Ta）及其固溶体在可见光照射下用于光催化和光电化学产氢

    摘要： 通过固相反应成功制备了具有硫钒矿结构的Cu3VS4与Cu3NbS4或Cu3TaS4（即Cu3Nb1-xVxS4、Cu3Ta1-xVxS4）的固溶体。其带隙为1.6-1.7 eV，对应可吸收宽范围可见光。负载钌助催化剂的Cu3MS4（M=V, Nb, Ta）、Cu3Nb1-xVxS4和Cu3Ta1-xVxS4在可见光照射下表现出牺牲析氢光催化活性，多数固溶体活性优于单一Cu3MS4（M=V, Nb, Ta）。这些材料作为光电极在可见光下产生阴极光电流，显示p型半导体特性。其中Cu3Nb0.9V0.1S4展现出最佳的光催化与光电化学性能。当负载钌的Cu3Nb0.9V0.1S4作为光阴极，与负载CoOx的BiVO4光阳极组合时，在模拟太阳光照射下无需外加偏压即可实现光电化学水分解。

    关键词： 能量转换、水分解、异相催化、光催化

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 基于多孔WO3整体式结构的高效光电化学水分解光阳极

    摘要： 我们采用溶胶-凝胶法并以聚苯乙烯为模板，通过高温退火处理成功制备出低成本、高效率、结构坚固的多孔三氧化钨（WO3）光电化学（PEC）催化剂。扫描电子显微镜和BET比表面积分析结果表明，该WO3块体材料具有多孔结构和大比表面积，可提供大量光生电荷转移通道及更多表面PEC活性位点。与市售WO3相比，这种高孔隙率WO3 PEC催化剂展现出优异的水分解性能。特别地，在450°C氧气氛围中煅烧7小时的多孔WO3光阳极表现出最佳PEC性能：在AM 1.5G光照下，使用0.5M Na2SO4电解液时，相对于可逆氢电极1.23V电压处光电流密度达0.97 mA/cm2，且在420nm波长下入射光子-电流转换效率高达48.9%。这种优异的PEC性能源于WO3的高孔隙率，它能促进水分解过程中光生载流子的快速转移与分离。

    关键词： 水分解、多孔结构、能量转换、三氧化钨、光阳极

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 原子级精确的双金属纳米团簇作为光电化学电池中的光敏剂

    摘要： 原子级精确的双金属纳米团簇Au24Ag20(PhCC)20(SPy)4Cl2（1）首次被用作光电极化学应用中的稳定光敏剂。用1敏化二氧化钛纳米管阵列（TNA）可显著增强复合材料的光捕获能力，因为1在紫外-可见光区域具有高摩尔消光系数。与更标准的Au25(SG)18-TNA（2-TNA，SG：谷胱甘肽）相比，1-TNA在中性和碱性条件下光照时均表现出更好的稳定性。光敏剂的精确组成使得可以直接比较1和2的敏化能力。在相同的团簇负载量下，1-TNA产生的光电流是2-TNA的15倍。1-TNA优于2-TNA的性能不仅归因于1更高的光吸收能力，还归因于更高的电荷分离效率。此外，还揭示了配体效应对光电极稳定性以及纳米团簇与半导体之间电荷转移的影响。我们的工作为在原子水平上研究金属纳米团簇作为光敏剂的作用铺平了道路，这对于设计更好的光能转换材料至关重要。

    关键词： 能量转换、双金属纳米团簇、光敏剂、纳米结构材料、光电化学电池

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 扩大光电化学水分解电极的规模：40平方厘米LaTiO2N光阳极的制备工艺与性能

    摘要： 开发出一种基于颗粒的光阳极可扩展制备工艺。该电极由光催化活性半导体颗粒（此处为LaTiO2N）灵活构成，可选择性地涂覆助催化剂和?；ぷ榉?，所有材料均固定在导电基底上。涉及的制备步骤仅限于电泳沉积、空气退火和浸渍涂布等可扩展工艺。通过添加导电连接体，特别注重确?？帕＜浼坝牖椎牡绾纱?。通过调整制备步骤，将几何电极尺寸从典型实验室电极的1 cm2扩大到40 cm2。通过比较厚度、光吸收特性和形貌来表征放大工艺的质量。对于多种组分，通过测量光电流和法拉第效率评估两种电极尺寸的电化学性能。比较结果显示了复杂的放大行为，并表明光电极尺寸在0.1 m尺度上就已影响性能。

    关键词： 光电极、能量转换、LaTiO2N、电极尺寸、水分解

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 纳米尺度柔性压电能量收集器能量转换与存储效率的广义优化方法

    摘要： 在纳米级柔性压电能量收集器（PEHs）的实验研究中，能量转换与存储效率常被忽视。本研究开发了一种通用理论方法来优化纳米级柔性PEHs的能量转换与存储效率，并通过与多种环境激励下的实验测量结果对比验证了该方法的可靠性。我们建立了一个简单的标度律，揭示了能量转换/存储效率与PEHs各系统参数之间的内在关联。对于能量转换或存储电路，通过合理设计一个本征归一化参数可实现输出功率密度的最大化。此外，研究表明：由于将存储模块纳入转换电路会重新定义PEH系统的机电行为，标准存储电路必须采用独立的优化准则。这些结果可为优化具有生物力学能量收集应用前景的纳米级柔性PEHs的能量转换与存储效率提供指导。

    关键词： 标度律、优化、纳米级柔性压电能量收集器、能量转换、能量存储

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于混合?？榛嗟缙交涣髌鞯墓夥氲绯卮⒛芟低?

    摘要： 本文提出了一种基于模块化多电平换流器（MMC）的光伏（PV）-电池储能（BES）系统新型拓扑结构及其控制策略。在该系统中，每个光伏子?？橥ü衾胄退性辞牛―AB）直流变换器与多个光伏发电机在直流侧连接。每个换流器臂内嵌一套储能系统，通过多个隔离型DAB变换器与该臂对应储能子?？榈闹绷鞫丝谙嗔?。所嵌入的储能系统用于平滑光伏发电机输出功率，并限制馈入主电网的功率变化率。此外，它们还能通过与换流器各臂进行功率交换，补偿系统臂间与桥臂间的功率失配。论文进一步提出混合式功率失配消除策略，结合换流器臂间功率交换与MMC内部功率流控制来消除失配。该混合策略分别利用储能系统和差动电流实现功率失配补偿，以及换流器臂间与桥臂间的功率传输。通过在PSCAD/EMTDC软件环境中对光伏-储能系统开关模型进行时域仿真，验证了所提嵌入式储能系统平滑技术及混合功率失配消除策略的有效性。

    关键词： 控制、?？榛嗟缙交涣髌鳌⒌缌Φ缱?、电池储能、光伏、功率失配、差动电流、能量转换、集成

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 单层过渡金属二硫化物中的挠曲电效应

    摘要： 挠曲电效应——即应变梯度与电荷极化的耦合效应，是调控低维材料电子特性的重要途径。我们的第一性原理计算表明，结构褶皱与波纹会使过渡金属二硫化物（TMD）单层膜产生显著挠曲电效应。这种效应源于褶皱TMD单层膜有限厚度方向上形成的应变梯度，且当TMD褶皱波长减小时，该效应对面外极化的主导作用更为突出?；诘谝恍栽砑扑愫驼褰峁苟猿菩裕颐墙⒘嗣枋鲴拗錞MD单层膜总面外极化与挠曲电效应的理论模型。单层TMD中发现的挠曲电效应为其在能量转换器件中的应用提供了新可能。

    关键词： 能量转换、单层材料、应变梯度、挠曲电效应、极化、过渡金属二硫化物

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 热释电传感器监测的生成熵

    摘要： 不可逆过程中的熵产是影响电气、化学或机械系统失效与老化的重要问题。提升能量转换效率需要减少能量损失，即降低熵产。本文提出一种热释电型熵探测器用于实时监测能量转换过程，其熵产率可通过诱导热释电流、温度、热容、热释电系数及电极面积推导得出。设计熵探测器时宜保持较小热容，同时热释电传感器需最小化几何尺寸。此外，减小PZT单元的电极面积可避免影响被测对象的熵变，但必须大幅降低单元厚度以提升温度变化率和增强电信号。实验采用标称电容47μF、耐压4V的商业电容器作为熵指标来评估其失效时间，当使用3mm见方、200μm厚度的PZT单元时，通过40V、35V、30V和25V施加电压下分别对应的约7.5秒、11.25秒、20秒和30秒熵产率评估了阈值时间。

    关键词： 传感器、熵、能量转换、热电效应、故障

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • ??单酰亚胺磷盐阴极界面层提升有机太阳能电池效率

    摘要： 这种复合高性能电极对优异的光电器件至关重要。界面修饰是优化电极性能的主导方法。研究发现，两种易于合成的苝单酰亚胺（PMI）衍生的有机鏻溴盐在用作体异质结（BHJ）有机太阳能电池（OSCs）的阴极界面层（CIL）时具有显著价值。采用PBDB-T:ITIC共混物作为倒置器件结构中的体异质结活性层时，功率转换效率（PCE）从无鏻CIL的参考器件9.49%大幅提升至使用PMI-三苯基鏻溴盐（PMI-TPP）的10.42%和使用PMI-三甲氧基苯基鏻溴盐（PMI-TMOPP）的9.87%。此外，在传统器件结构中测试这两种有机鏻溴盐时，裸铝阴极参考器件的PCE为4.21%，而使用PMI-TPP CIL时PCE适度提升至5.18%，使用PMI-TMOPP CIL时为5.05%。因此，有机鏻溴盐PMI-TPP是OSCs中极具前景的CIL材料候选者。

    关键词： 阴极中间层、有机磷、能量转换、电子转移、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01