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oe1(光电查) - 科学论文

192 条数据
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  • MoS2界面层对铜锌锡硫薄膜太阳能电池影响的数值分析

    摘要： 高温硫化铜锌锡硫（CZTS）太阳能电池中常存在MoS2界面层，但其影响尚未明确表征。本研究通过模拟分析了MoS2对CZTS太阳能电池的影响，同时考虑了MoS2的量子限域效应——即其带隙随厚度变化的现象。当改变MoS2厚度时，具有合适厚度的p型和n型MoS2通过减小带隙、降低p-CZTS/MoS2势垒高度改善了电池性能。MoS2/Mo界面始终存在势垒。当调节MoS2/Mo界面的空穴复合速率时，合适的复合速率能提升CZTS太阳能电池的光伏特性。关于MoS2厚度影响的模拟结果与已有实验报道相符。

    关键词： 二硫化钼、铜锌锡硫硒太阳能电池、光伏性能、模拟

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于二维范德华异质结太阳能电池表面钝化的六方氮化硼

    摘要： 二维（2D）半导体因其优异的电学和光学特性，以及能通过简单工艺形成高质量范德华（vdW）异质结的能力，有望成为太阳能电池的活性材料。此外，这些二维材料的原子级薄度使其能够实现轻量化、透明化的薄膜太阳能电池。但目前针对其性能优化的策略尚未得到充分研究。本文提出通过引入六方氮化硼（h-BN）作为表面钝化层来降低二维vdW太阳能电池电损耗的方法，该方法成功提升了MoS?/WSe?太阳能电池的光伏性能——特别是由于短路电流和开路电压的大幅提升，我们观察到约74%的功率转换效率改善。这种显著的性能提升源于非重叠半导体区域结区与表面复合速率的降低，该结论已通过时间分辨光致发光分析得到证实。此外，h-BN顶层还提高了测试二维电池在环境条件下的长期稳定性。经过一个月的观测发现，h-BN钝化有效抑制了MoS?/WSe?太阳能电池的退化速度，其降解速率仅为未钝化电池的一半。本研究表明h-BN能成功抑制二维vdW异质结太阳能电池在环境条件下的电损耗与性能退化。

    关键词： 表面钝化、太阳能电池、二硫化钼（MoS?）、二硒化钨（WSe?）、二维材料、范德华异质结、六方氮化硼（h-BN）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光束图案化薄半导体上的拓扑绝缘态

    摘要： 在新材料中识别二维（2D）拓扑绝缘体（TI）态并实现其控制，是开发低功耗电压调控自旋电子器件的关键环节。近期预测和实验报道表明，二维过渡金属硫族化合物可作为一类新型二维拓扑绝缘材料，但多数情况下其边缘导电性脆弱且仅限于特定衬底上制备的单层相。本研究通过激光束辐照实现了薄层半导体二硫化钼中1T0相嵌入2H相的可控图案化。量子电阻整数分数量子化、对激光辐照条件/磁场/温度的依赖性、扫描隧道谱观测到的体能隙以及理论计算，共同证实了我们图案化1T0相中量子自旋霍尔相的存在。

    关键词： 二硫化钼、量子自旋霍尔效应、激光束图案化、二维材料、拓扑绝缘态

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 飞秒激光法简易制备二硫化钼量子点

    摘要： 二硫化钼（MoS2）因其优异的光学、电学和催化性能，正迅速在众多领域得到应用。特别是除当前备受关注的单层MoS2外，MoS2量子点（QDs）由于量子限域效应带来的独特电学与光学特性，在电子与光电子领域也广受重视。为此，研究者已尝试剥离法、基底生长法、胶体合成法等多种制备MoS2量子点的方法。本研究设计出一种比传统方法更简便的10纳米级MoS2量子点制备方法?；谒芃oS2量子点样品的表征，我们制备了阻变器件。这些器件展现出无需电形成过程的稳定单极性阻变行为。本研究为MoS2量子点的大规模生产提供了新途径，并展示了其潜在应用方向之一。

    关键词： 剥离、忆阻器、二硫化钼、量子限制效应、相变

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于溶液法制备的MoS<sub>2</sub>量子点/GaAs垂直异质结构的高性能自供电光电探测器

    摘要： 本文介绍了一种采用溶液法在GaAs上制备的0D/3D异质结光电探测器特性。该研究使用通过标准声化学剥离工艺制备的二维层状材料合成的约2纳米尺寸MoS2量子点。显微和光谱分析证实形成了半导体相（2H相）MoS2量子点。探测器采用两种不同掺杂浓度的n型GaAs衬底制备，在n型0D MoS2量子点与块体n-GaAs之间形成n-n异质结。高掺杂浓度GaAs制备的器件在光照下反向电流增加约102量级，而低掺杂浓度器件则呈现约103量级的增幅。所有异质结光电探测器在400-950纳米可见光波段均呈现宽带响应，峰值响应度出现在500纳米处。即使不施加外部偏压，器件仍表现出约400 mA/W的峰值响应度和约4×1012 Jones的探测率，适用于自供电光电检测。结果表明，基于胶体MoS2/GaAs的混合异质结构为利用高吸收MoS2量子点制备宽带光电探测器提供了平台，这可能为开发具有优异探测性能的下一代光电器件指明方向。

    关键词： 二硫化钼、探测率、量子点、光电探测器、垂直异质结构、砷化镓

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 垂直生长的MoS2和MoSe2在大面积粗糙衬底上高效弱光透明光伏器件中的光生载流子引导行为

    摘要： 二维MoX2（X = S, Se）薄膜首次在高度粗糙的透明导电F掺杂SnO2玻璃衬底上垂直生长，并成功用作透明氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜太阳能电池（TFSCs）中的光生载流子引导层（CGLs）。采用热裂解小分子硒在透明FTO玻璃衬底上于530°C生长MoSe2 CGL层，显著提升了电池性能。一块透射26.0%可见光且具有20纳米厚垂直生长MoSe2 CGL的透明电池，在0.16 mW cm?2光强（500勒克斯；相当于正常室内光照）下展现出27.1%的卓越光电转换效率。该TFSCs的并联电阻（Rsh）在7 mW cm?2光强下达到32,000 Ω。如此高的Rsh值对弱光光伏器件防止光生载流子耗散至关重要。这些结果有力证明：具有垂直生长MoX2薄膜的透明a-Si:H-TFSCs可作为建筑集成光伏窗或室内光伏应用，在极弱光环境下仍能发电，因而具有广泛应用前景。

    关键词： 取向可控沉积、二硫化钼、低光照强度、透明太阳能电池、二硒化钼

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 近红外光照射下通过窄带隙MoS2/N掺杂石墨烯杂化催化剂实现氨的直接Z型光催化去除

    摘要： 近红外（NIR）辐射约占太阳光谱的54.3%。因此，采用二硫化钼（MoS2）和氮掺杂石墨烯（NG）构建了直接Z型近红外响应光催化体系（MoS2/NG）。光催化测试表明，在近红外照射下，MoS2/NG Z型光催化体系对氨的降解率达到99.6%，而相同条件下以MoS2作为光催化剂时氨的去除率仅为64.0%。即使MoS2/NG催化剂循环使用五次，其催化效率仍保持在90.7%以上，显示出极强的稳定性。动力学研究表明，氨降解为N2的平均表观速率常数kapp约为0.251 h?1。MoS2/NG增强的光催化活性归因于Z型体系更高的价带能级。

    关键词： 二硫化钼/氮掺杂石墨烯，近红外照射，氨降解，窄带隙，Z型光催化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用离轴电子全息术实现二硫化钼单原子层电荷密度的原子级分辨率定量测绘

    摘要： 采用双像差校正透射电镜在80千伏低电子束流密度条件下，通过离轴电子全息术实现了单层二硫化钼原子级分辨率的电势、电场及电荷密度定量测量。该低剂量率与加速电压组合有效控制了成像过程中的样品损伤。为提升测量灵敏度，研究团队采集了系列全息图，并通过数据处理校正了样品漂移、双棱镜及光学像差等显微系统不稳定性因素。最终获得的二硫化钼单层相位图像具有2π/698弧度的灵敏度与2.4埃的空间分辨率。信噪比的提升使得可直接通过泊松方程从相位图像计算电荷密度。为验证实验结果，研究团队同步开展了该单层二硫化钼电势与电荷密度的密度泛函理论模拟。实验测量与模拟结果高度吻合，尤其清晰呈现了硫单空位（VS）位点的电荷密度分布。

    关键词： 二硫化钼，高分辨率，电荷密度，电势，电场，电子全息术，硫空位

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 水热法制备的异质MoS2助力染料敏化太阳能电池中的电荷传输

    摘要： 通过将水热法制备的二硫化钼（MoS2）掺入二氧化钛（TiO2）纳米颗粒薄膜体相中，染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光伏性能得到提升。该MoS2呈现不均匀形貌，由随机分布的团聚纳米颗粒和一维纳米针组成。通过X射线光电子能谱分析了这种异质MoS2的Mo 3d和S 2p峰位，透射电镜研究表明其存在多层结构，紫外-可见吸收光谱进一步证实612 nm和674 nm处不存在带边激子峰。当TiO2纳米颗粒薄膜中掺入0.09 wt%异质MoS2时，DSSCs性能较纯TiO2对照组提升17%。通过改变MoS2浓度研究发现存在促进TiO2中光生电荷传输动力学的最佳掺杂量。由于异质MoS2的导带边比TiO2低几个meV，能有效获取光电子从而提升电池性能。

    关键词： 二氧化钛、二硫化钼、电荷传输、水热处理、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双脉冲激光辅助化学气相沉积法无催化剂生长二硫化钼纳米棒及其结构、光学和电学性能

    摘要： 采用激光辅助化学气相沉积法，以块体二硫化钼（MoS2）为原料合成了二硫化钼纳米棒（NRs）。使用波长组合为1064 nm和532 nm的调Q Nd:YAG激光器对固态MoS2靶材进行烧蚀。研究发现，在1000°C的炉温下通过气-固过程可实现MoS2 NRs的生长，且无需任何金属催化剂。通过粉末X射线衍射分析（PXRD）、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱以及紫外-可见（UV-Vis）和光致发光（PL）光谱对MoS2 NRs的结构和光学特性进行了表征。PXRD揭示了合成纳米棒的结晶度和相纯度，电子显微镜显示MoS2 NRs长度为0.5-1.2 μm，宽度介于40 nm至160 nm之间。UV-Vis吸收光谱呈现宽幅吸收，PL测量显示在379 nm处存在尖锐发射峰。Tauc图计算确定MoS2 NRs具有直接跃迁特性。测得纳米棒的电导率为317.95 S/cm。与MoS2纳米颗粒相比，由于纳米棒具有更高的面内电子传输能力，MoS2 NRs展现出更高的导电性。

    关键词： 光学研究、二硫化钼、导电性、电子显微镜、纳米棒、激光辅助化学气相沉积

    更新于2025-09-12 10:27:22