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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 配体处理对红外等离子体氧化铟锡纳米晶电致变色器件调谐的影响

    摘要： 近红外光区工作的电致变色器件正作为智能窗的一部分被开发，这类智能窗能根据天气条件和个人偏好动态调节太阳辐射的可见光与热量透过率。本研究采用掺杂金属氧化物纳米晶体来实现红外光谱区的预期效果——通过控制纳米晶体中的载流子浓度实现红外透射率的电化学调控。虽然氧化铟锡纳米晶体已证实具有该效应，但本研究重点探究了纳米晶体电极制备过程中配体处理对其电致变色性能的影响。结果表明，配体处理方式会影响纳米晶体薄膜的表面形貌及局域表面等离子体共振能量。相比先前工作中使用的甲酸处理法，乙二硫醇交联配体的短时便捷处理展现出更优效果。未来若将优化后的近红外电致变色效应与可见光谱区电致变色技术相结合应用于窗户，将同步提升建筑能效与室内人体舒适度。

    关键词： 金属氧化物纳米晶体、局域表面等离子体共振、电致变色窗、配体交换

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于溶液法光伏器件中碳杂质去除的Cu(In,Ga)S?纳米颗粒杂化配体交换

    摘要： 采用胶体纳米颗粒制备Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件的溶液法长期受困于长链天然配体衍生的有害碳质残留物。这种杂质碳已被证实会阻碍硒化过程中的晶粒形成，并在吸收层与背接触层之间留下离散残留层。本研究探究了有机/无机配体交换法以去除Cu(In,Ga)S2纳米颗粒上紧密结合的天然油胺配体，从而消除碳污染源。然而这些方法均存在配体去除不完全、胶体稳定性差和/或选择性金属蚀刻等问题。为此我们开发了综合有机/无机配体交换法来突破单一方法的局限：通过微波辅助溶剂热吡啶配体剥离与二铵硫化物无机封端相结合的工艺，在快速处理过程中实现了超过98%的天然配体去除率。尽管配体去除过程剧烈，采用该混合配体交换法时纳米颗粒化学计量比基本保持不变。此外，我们开发了使用无毒二甲基亚砜的高度稳定胶体墨水配方，支持超过200 mg/mL的稳定纳米颗粒质量浓度。对配体交换纳米颗粒墨水进行可扩展刮涂，可获得表面粗糙度小于7 nm的光滑无微裂纹薄膜。与常规非配体交换方法相比，配体交换纳米颗粒薄膜的硒化过程显著改善了晶粒生长，使器件效率绝对提升2.8%。基于混合配体交换纳米颗粒的器件实现了12.0%的全面积光电转换效率，证明了配体交换胶体纳米颗粒在Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件溶液法制备中的可行性和应用前景。

    关键词： 混合配体交换、刮涂法、硫化二铵、碳杂质去除、光伏技术、晶粒生长、铜铟镓硫硒化合物、溶液加工、配体交换、硒化处理、微波辅助溶剂热法、胶体纳米颗粒、器件效率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 分子碘介导的铜铟硒化物纳米晶上紧密键合的L型油胺与二苯基膦配体的简易交换

    摘要： 硒化铜铟（CuInSe2）纳米晶是一种典型的I-III-VI族半导体量子点材料，通常以油胺（OLAm）作为溶剂和封端配体进行合成，常添加二苯基膦（DPP）以提高反应产率。通过1H核磁共振光谱研究OLAm与DPP在CuInSe2纳米晶上的结合行为，发现二者均表现为紧密结合的L型配体。当甲苯-d8分散液加热至100°C时，未观察到OLAm或DPP的脱附现象；当纳米晶暴露于三辛基膦（TOP）或十八烷基硫醇（ODT）等其他可能作为X型或L型配体的L型物种时，也未发生配体交换。然而分子碘（I2）能轻易取代纳米晶表面的OLAm和DPP，并促进与TOP或ODT的高效完全配体交换，其表现为路易斯酸性Z型配体。研究还发现X型配体硬脂酸（StAc）在任何条件下均不与CuInSe2纳米晶结合。

    关键词： L型配体、分子碘、配体交换、CuInSe2纳米晶体、Z型配体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 为极紫外光刻应用调整分子混合材料的光电离机制

    摘要： 对一系列钛氧团簇光致电离过程的研究表明，在其有机壳层中掺杂扩展芳香结构能够降低其电离能并稳定生成的自由基阳离子。这种通过配体交换实现的光化学可调性，使这些混合化合物作为极紫外光刻胶具有巨大潜力。

    关键词： 光致电离、钛氧团簇、极紫外光刻、配体交换、光刻胶

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 量子点/金属氧化物混合光电晶体管中金属硫族化合物界面实现的高效光诱导电荷分离

    摘要： 基于量子点（QD）的光电子器件因其优异的光敏性、简便的溶液加工工艺以及宽范围的带隙可调性而受到广泛关注。此外，结合各种高迁移率半导体的量子点混合器件也得到了积极研究，以增强光电子特性并最大化零维结构的优势，如可调带隙和高光吸收。然而，量子点与半导体之间高效电荷转移的困难以及界面缺乏系统分析阻碍了该平台的可靠性，导致器件结构复杂且性能不理想。在此，我们报道了一种使用Sn2S6 4-包覆CdSe量子点/非晶氧化物半导体（AOS）混合结构的超高灵敏度光电晶体管，实现了高效的光诱导电荷分离。通过一系列电化学和光谱分析，全面研究了两种材料界面处的光诱导电子转移特性。特别是，光电流成像显微镜显示，螯合金属硫族配体修饰的量子点-AOS界面工程实现了高效电荷转移，从而在整个沟道区域产生光伏主导响应。另一方面，单齿配体修饰的量子点-AOS基器件通常表现出有限的电荷转移和原子振动，在漏极区域呈现光热电主导响应。

    关键词： 量子点、扫描光电流显微镜、光电晶体管、硫属金属配体、非晶IGZO、配体交换

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 二铵卟啉诱导CsPbBr3纳米晶稳定钙钛矿薄膜以实现高效稳定太阳能电池

    摘要： 采用全无机钙钛矿量子点（QDs）处理有机-无机钙钛矿薄膜已被证实是提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能的有效策略。然而零维（0D）结构的惰性分子包覆量子点会限制器件效率与稳定性的进一步提升。本研究利用导电二铵卟啉（ZnPy-NH3Br）处理覆盖于三维钙钛矿薄膜上的CsPbBr3量子点，从而构建稳定的0D-2D钙钛矿封顶层。通过溶液法中ZnPy-NH3Br对CsPbBr3纳米晶的处理形成大规模纳米立方晶体，验证了该组装策略的可行性。所形成的封顶层能实现高效的电荷传输与分离。优化后器件的最高效率达20.0%，优于未修饰对照组（19.1%）和纯CsPbBr3量子点修饰组（19.5%）。更重要的是，基于卟啉处理的CsPbBr3量子点器件在85°C或45%湿度下存放1000小时后分别保持初始效率的65%和85%以上；同时，在AM 1.5G光照450小时后仍保持85%的原始效率。因此，本工作为制备高效稳定钙钛矿太阳能电池提供了简便的钙钛矿薄膜修饰途径。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池，CsPbBr3量子点，保护层，配体交换，卟啉

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 环保型磷化铟基量子点助力高效广色域显示

    摘要： 量子点（QD）被视为当前及下一代显示器的理想发光材料。因此，迫切需要开发出兼具高效能、更优色彩纯度且环境友好的量子点。基于此，本文探讨了通过调节波长与光谱宽度来优化亮度与色域匹配的策略，并系统分析了影响光物理特性的关键参数——包括InP量子点核的均匀性、ZnSe壳层的厚度与形貌、电子/空穴分布、表面悬挂缺陷、氧化相态以及晶体结构中的堆垛层错等。同时提出需通过定量分析揭示配体本质，以拓展实际应用场景。近期研究表明，采用具有可控壳层结构的InP基量子点制备的QD-LED已展现出商业化潜力。为进一步发展，还需通过调控无机与有机钝化结构来提升器件稳定性。

    关键词： 量子点、基于磷化铟、量子点发光二极管、光物理特性、环保、广色域显示器、配体交换

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 金属有机框架的后合成配体交换用于光动力治疗

    摘要： 由于具有大孔径和优异的稳定性，由Zr簇与1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘(H4TBAPy)配体配位形成的金属有机框架(MOF)NU-1000在催化研究领域已被广泛研究，然而公开文献中关于NU-1000生物医学应用的报道却寥寥无几。本研究通过后合成配体交换法将功能配体四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)引入NU-1000，所得混合配体MOF具有优异的光动力效应。首次对其抗肿瘤疗效进行了体外和体内评估，证明了TCPP取代的NU-1000用于光动力治疗的可行性，同时也为通过后合成方法丰富MOF功能以实现多种应用提供了新途径。

    关键词： 金属有机框架、配体交换、NU-1000、光动力疗法、后合成修饰

    更新于2025-09-23 12:24:11

  • 烷基胺在CdSe量子点表面配体交换的热力学意义：配体-配体相互作用的重要性

    摘要： 配体交换是调控量子点（QDs）性能及实现广泛应用功能化的关键步骤。先前研究将配体分为X型、L型和Z型，并据此对配体交换过程进行分类。大量工作已探究配体交换对量子点光学性质的影响，但迄今其热力学意义尚未明晰，同类型配体产生差异效应的机制仍不明确。为解决这些问题，本研究采用1H核磁共振（1H NMR）、荧光光谱、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术，考察了油酸包覆CdSe量子点与不同碳链长度烷基胺（正丁胺C4Am、正辛胺C8Am、正十二胺C12Am）的配体交换反应。1H NMR研究表明：L型配体（烷基胺）促进Z型配体（油酸镉）从CdSe量子点表面解吸的平衡常数（Keq）顺序为C4Am > C8Am > C12Am，这可能归因于短碳链配体的空间位阻较小。此外通过荧光滴定法从配体吸附角度（继油酸镉解吸后）研究了不同温度下的配体交换，测得结合常数量级为103 M?1。基于热力学视角建立的"两步配体交换（TSLE）"模型描述了配体解吸-吸附过程：碳链增长不仅带来增强的空间位阻，还产生更强的范德华相互作用，呈现双刃剑效应。C8Am配体交换表现出最负的ΔH和ΔS值——因其与邻近配体的范德华作用强于C4Am但弱于C12Am，而空间位阻介于两者之间。这揭示了除纳米晶-配体相互作用主导地位外，配体间相互作用的重要性（此前研究较少关注）。紫外-可见吸收光谱和荧光寿命研究表明：三种烷基胺的配体交换均对CdSe量子点光学性质产生不同程度影响。粉末X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）结果显示该过程基本未改变量子点的晶体结构和核尺寸。本研究提出了合理的配体交换机制，阐明了热力学意义，并为适配配体选择提供了科学指导。

    关键词： 量子点、配体交换、热力学、硒化镉、烷基胺

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • PbS量子点表面配体交换在太阳能电池应用中的最新研究进展

    摘要： 胶体量子点（CQDs）因其光学和电学特性可通过粒径与形貌调控，被视为下一代半导体材料。量子点的特性主要由表面化学性质决定，而配体交换过程对表面状态的形成起着关键作用。全球范围内为实现高质量量子点的研究推动了配体交换方法的进步，这些工艺通常在固态或溶液相中进行。本文综述了近期固态与溶液相配体交换工艺的最新进展，这些工艺能提升硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（包括红外CQD光伏器件）的性能与稳定性。

    关键词： 太阳能电池，量子点，配体交换，硫化铅

    更新于2025-09-19 17:13:59