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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 无需表面活性剂的稳定SnS2纳米颗粒分散液，用于沉积器件级薄膜

    摘要： 硫化锡（SnS?）因其可能形成二维形貌的层状结构，近年来受到广泛关注。作为一种n型半导体，其带隙和电子亲和能与CdS、In?S?相近，因此可作为这些材料在薄膜太阳能电池中的替代品。本研究采用溶剂热法，在不同水-乙醇混合比例溶液中合成了具有不同形貌的SnS?纳米颗粒，发现乙醇比例越高越易形成大尺寸片状结构，而水基合成则产生极小的纳米片。湿法沉积器件级SnS?薄膜的关键挑战在于需要高度分散的颗粒/片层。我们发现高极性的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是理想的分散介质，能形成高度稳定的分散液。通过将0.5 wt% DMF体系的SnS?溶液以2000 rpm旋涂1分钟或滴铸法处理，可简单制备出具有[001]择优取向、与基底结合良好且非常均匀的纳米晶薄膜。该薄膜的电子亲和能为4.33 eV，带隙为2.27 eV，与铜铟镓硫硒（CIGS）太阳能电池能级完美匹配。

    关键词： 二维结构、无表面活性剂分散、铜铟镓硫硒太阳能电池、二硫化锡薄膜、二甲基甲酰胺、缓冲层

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 溶剂调控TiO?纳米片协同H?O?和FeCl?对苯酚的光催化降解与吸附：动力学、等温线及热力学分析

    摘要： 氢氟酸（HF）已被广泛应用于调控具有(001)晶面的片状形貌TiO?的表面特性，以实现多种环境应用。然而，HF的致癌效应是其实现全球商业化的主要障碍。同样地，有研究报道采用水热法并以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为新型形貌控制剂，开发出一种环保的锐钛矿型TiO?纳米片（TNSs）合成方法。通过XRD、HRTEM、拉曼光谱、FTIR、XPS和DRS等技术对制备的TNSs进行了表征。研究了其在可见光照射下，利用过氧化氢（H?O?）和三氯化铁（FeCl?）等绿色氧化剂产生活性羟基自由基以加速光生电子-空穴对复合的抑制，从而实现苯酚光催化降解的光活性。结果表明，制备的TNSs可在绿色氧化剂作用下被激活，在H?O?和FeCl?存在下分别实现高达94.19%和97.12%的苯酚降解率。此外，苯酚吸附数据可通过准一级和准二级动力学模型良好解释，而Langmuir和Freundlich等温线更适用于描述苯酚在TNSs上的吸附行为，最大吸附容量达23.596 mg/g。通过评估多种热力学参数，表明该吸附过程具有自发性、有利性和吸热性?；罨苤担?8.505 kJ/mol）证实苯酚在TNSs上发生物理吸附。锐钛矿型TNSs卓越的羟基自由基和超氧自由基生成能力，以及快速抑制光生电子-空穴对复合的特性，使其成为废水处理的理想候选材料。

    关键词： N,N-二甲基甲酰胺、绿色氧化剂、吸附机理、水热法、二氧化钛纳米片、苯酚

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 在二甲基甲酰胺中生长长波红外发射碲化汞量子点的合成方法开发

    摘要： 大多数成功合成长波长红外（IR）吸收/发射汞硫属化物量子点（QDs）的方法采用水相或有机溶剂体系。而关于在二甲基亚砜（DMSO）或二甲基甲酰胺（DMF）等非质子溶剂中生长红外QD的报道较为罕见——但此类溶剂能同时兼容有机与离子溶质，为后续QD与其他材料的偶联或复合反应提供了理想介质。本研究首先展示在碱性条件下于DMF中生长的HgTe QD可实现长波长红外发射（覆盖至4500 nm的宽光谱范围）。现有合成方法多使用可溶性硫属元素前驱体（以加合物、盐类或有机硫属化合物形式存在），我们则创新性地采用程序控制下缓慢通入气态H2Te的方式，通过研究生长动力学来调控竞争过程，从而可重复且可控地获得具有最佳尺寸分布的大尺寸HgTe QD。实验证明：HgTe QD的成核过程可类比经典热注入合成法实现，但由于采用更活泼的Te前驱体，我们的方法能在远低于室温的条件下进行。我们还开发了两阶段籽晶QD生长工艺，将初始成核步骤与后续生长阶段的合成条件解耦——即生长阶段的QD浓度无需因成核条件选择而被强制维持过高水平。该方法最终可拓展至制备>5000 nm发射波长的HgTe QD基材料，且非质子溶剂的使用将增强与其他纳米材料化学体系（如氧化物玻璃形成体等）的兼容性，利于复合材料合成。通过对比DMF与DMSO体系中生长的HgTe QD发射光谱，证明新合成方法能显著抑制DMSO体系中曾出现的极化子介导配体-溶剂耦合效应。

    关键词： 成核、二甲基甲酰胺、合成方法、生长动力学、碲化汞量子点、红外发射

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用溶剂法从废弃发光二极管（LED）?？橹蟹掷胗牖厥詹牧?

    摘要： 如今，随着光电子产业的发展，大量发光二极管（LED）被生产并不断更新。与此同时，许多废弃LED被丢弃。然而，废弃LED中含有多种金属和非金属物质，若处置不当可能造成二次污染和资源浪费。本研究采用溶剂法对废弃LED?？榻薪饫氩⒒厥兆试?。首先分析了废弃LED?？榈淖槌沙煞郑和ǔＷ魑庾安牧系耐该魉芰喜糠种饕煞治袒费跏髦?，而作为LED?？楣羌艿陌咨芰喜糠种饕煞治郾矫眩≒PO）与聚苯乙烯（PS）的混合物。随后分别尝试用八种有机溶剂、[EMIM+]BF4?离子液体及氢氧化钠（NaOH）无机试剂对40×40 mm2废弃LED模块进行分离。结果表明仅三种有机溶剂——二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMA）和二甲基亚砜（DMSO）能良好解离该模块。通过旋转蒸发提纯使用过的DMF溶液后，因其性质未变可重复利用再生DMF溶液。旋转蒸发DMF后获得的固体残留物经鉴定为聚苯乙烯（PS），推断该废弃LED?？槭峭ü鼶MF溶解白色塑料中的PS实现解离的。此外还探讨了DMF、DMA和DMSO在不同温度下对废弃LED?？榈慕饫胄Ч?，发现溶剂选择是该方法的关键，加热温度也是重要影响因素。最终测定该废弃LED模块中固化环氧树脂与白色塑料占比分别约为31.4%（质量比）和37.7%（质量比），均可回收利用。简言之，该方法不仅完整分离了废弃LED?？榍腋髯榉忠子诨厥?，溶剂亦可循环使用。本研究提出的环保型LED回收新途径，将对环境产生显著积极影响。

    关键词： 有机溶剂，二甲基甲酰胺，LED?？?

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 来自DMF分子溶液的高效富铜黄铜矿太阳能电池

    摘要： 理论计算表明，富铜黄铜矿吸收层含缺陷较少，有望比贫铜吸收层实现更优性能。但由于吸收层中残留有害的Cu2-xSe杂质，这一优势尚未得到证实。本研究通过在高氩压条件下硒化二甲基甲酰胺分子前驱体溶液处理的薄膜，报道了高效富铜黄铜矿太阳能电池。XRD、拉曼、SEM、TEM、c-AFM、PL及辉光放电光谱(GDOES)表征显示，高压硒化能制备出具有化学计量比组成、光滑表面、高导电性且晶界无Cu2-xSe的高质量富铜黄铜矿吸收材料，由此制得的CuIn(S,Se)2和Cu(In,Ga)(S,Se)2器件效率分别达14.5%和15.2%，均为非肼溶液体系黄铜矿太阳能电池的最高性能。结果表明，高压氩气硒化是制备高质量富铜吸收层的新策略，对进一步提升黄铜矿太阳能电池效率具有重要潜力。

    关键词： 富铜、黄铜矿、硒化、铜铟镓硒、二甲基甲酰胺、高压

    更新于2025-09-12 10:27:22