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动态优化的多界面新型BiSI促进氧化还原位点空间分离的N-p-n双异质结BiSI/MoS2/CdS用于析氢反应
摘要: 构建了一种新型BiSI促进的n-p-n双异质结多界面光催化剂BiSI/MoS2/CdS。BiSI应用于光催化产氢,具有小带隙和强光学吸收系数,因此与BiSI复合后有效增强了MoS2/CdS的光学吸收范围和系数。连续的异质结强化了单结功能并引导载流子转移方向,使氧化还原反应发生在空间分离的位点。沿BiSI纳米棒径向和MoS2层间的内建电场有助于载流子在寿命期内传输。多界面结构优化了载流子动力学。总体而言,通过引入新材料BiSI构建多界面结构来优化载流子动力学,使产氢效率提升了46倍。
关键词: 多界面、动力学优化、增强光吸收、光催化水分解、n-p-n连续异质结、BiSI
更新于2025-11-14 15:29:11
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通过两步溶液法制备基于BiSI纳米棒薄膜的受控生长及其在太阳能电池中的应用
摘要: 基于铅的混合钙钛矿太阳能电池尽管具有优势,但在商业化方面面临挑战。近年来,铋基硫卤化物被视为潜在的替代候选材料,然而其当前器件效率仍不尽如人意。本文开发了一种两步溶液法并应用于BiSI薄膜制备,该方法包含形成Bi2S3(步骤一)及其转化为BiSI(步骤二)两个过程。其中Bi2S3通过硫醇-胺溶液工艺制备,BiSI转化则通过已形成的Bi2S3与BiI3之间的化学反应实现。研究发现BiSI的形成高度依赖于Bi2O3-硫脲溶液中Bi:S摩尔比及步骤一的执行次数。所制备的BiSI薄膜光学带隙为1.61 eV并呈现纳米棒形貌。此外,还针对太阳能电池应用探索讨论了其电子结构特性。
关键词: BiSI、铋硫卤化物、溶液法、太阳能电池、硫醇-胺体系、Bi2S3
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过原位形成BiSI中间层改善BiI<sub>3</sub>吸收层的电荷分离与光伏性能
摘要: 稳定的无毒碘化铋(BiI3)因其具有窄带隙(1.7电子伏特)和可见光区高吸收系数(10? cm?1)等优良光学特性,正成为太阳能电池应用中极具前景的吸光材料。尽管具备这些优势,目前采用该材料的太阳能电池功率转换效率仅达1%左右,与28%的理论效率极限相距甚远??梢院侠硗撇?,BiI3基太阳能电池性能较低的原因可能源于其极短的载流子寿命(180-240皮秒),这使得有效分离移动电荷成为提升该材料光伏性能的关键因素。本研究通过瞬态光谱技术证实:在电子传输层(ETL)与碘化铋吸光层之间引入硫化铋碘中间层可促进高效电荷分离。基于此发现,我们采用ITO/SnO?/BiSI/BiI?/有机空穴传输层/金器件结构,成功制备出功率转换效率达1.21%的BiI3太阳能电池。
关键词: 太阳能电池,电荷分离,瞬态吸收光谱,BiSI,BiI3
更新于2025-09-11 14:15:04