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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 通过硫醇盐（或硒醇盐/碲醇盐）表面配体增强胶体金属硫属化物量子点的光吸收

    摘要： 胶体无机半导体纳米晶（量子点）表面的化学物种（配体）会显著影响其光电性能。本研究通过合成后表面化学修饰，实现了胶体金属硫属化物量子点的宽带吸收增强与带隙缩减。利用硫醇盐配体库系统探究了表面化学对量子点光学吸收的影响机制：配体的硫醇盐结合基团主要决定光学带隙的窄化（源于np占据轨道对价带顶的贡献），并调控吸收增强效应（与配体侧链的π共轭结构相关，电子给体取代基亦有贡献）。这些发现表明，量子点的电子结构应包含配体成分，而非简单沿用类比核壳异质结构的模型——后者仅将配体视为对核部性质的微扰。通过表面化学修饰增强的光吸收特性，可应用于依赖高效光捕获以启动电荷分离或氧化还原过程的量子点器件。

    关键词： 胶体金属硫族化合物量子点、光吸收、光电性质、表面配体、带隙缩减

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 1,1-二乙基或二异丙基-2,5-二溴-3,4-二苯基硅杂环戊二烯与二氯二取代锗烷的共聚低聚物及其特性

    摘要： 硅杂环戊二烯（或称硅杂环戊二烯）是一种五元硅杂环二烯化合物1，与类似物环戊二烯相比具有较低的π电子最低未占分子轨道能级值2。这归因于亚甲硅基σ*轨道与丁二烯π*轨道间的相互作用3。含硅杂环戊二烯的π共轭电子体系材料已被深入研究，作为OLED4、光致发光5-7和电致发光8-10应用的电子材料。例如，苯基乙烯基碳硅烷等端基封端的2,5-硅杂环戊二烯树枝状化合物是电致发光器件中绿色或蓝绿色荧光发射材料的实例11。我们先前报道了通过1,1-二取代-2,5-二溴-3,4-二苯基硅杂环戊二烯的格氏复分解反应制备聚(1,1-二取代-3,4-二苯基-2,5-硅杂环戊二烯)13。我们还制备了含硅杂环戊二烯-2,5-二烯撑基和亚甲硅基团的聚(碳硅烷)低聚物，即聚[(1,1-二己基-3,4-二苯基-1-硅杂环戊二烯-2,5-二烯撑基)-共-(二取代亚甲硅基)]14-16。本文报道了新型同时含2,5-硅烯基和锗烯基的共低聚物——聚[(1,1-二乙基或二异丙基-3,4-二苯基-2,5-硅烯基)-共-(二取代锗烯基)](6a–6d)及其特征光电与热学性质的合成。

    关键词： 硅杂环戊二烯，二取代锗烯，共低聚反应，硅杂环戊二烯，光电性质

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 非单分散量子点的微观结构特征：透射电子显微镜与X射线衍射联用的潜力

    摘要： 尽管量子限制概念已提出三十余年，但量子点的广泛应用仍受限于一个事实：具有可控光电特性的单分散量子点通常仅在较小规模下合成。大规模合成技术目前尚无法生产单分散纳米颗粒。本文通过透射电子显微镜与X射线衍射联用技术，揭示了非单分散量子点复杂微观结构的细节化及跨尺度信息——这是实现可控特性量子点制备技术进一步放大的第一步。我们以不同温度下自动化机械热注入法合成的CdSe量子点为模型体系，联合微结构分析技术解析了CdSe纳米晶体的尺寸形貌、平面缺陷类型/密度及排布方式，并探讨了平面缺陷在取向附着粒子粗化过程中的作用，以及平面缺陷排布对物相构成、对应晶体的结晶学相干性及光电特性的影响。

    关键词： 微观结构、光电性质、平面缺陷、透射电子显微镜、X射线衍射、量子点、取向附着、硒化镉

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • D-A'-π-A/D-π-A'-π-A型三苯胺和喹啉衍生物作为染料敏化太阳能电池敏化剂的理论研究

    摘要： 我们基于D-A0-p-A/D-p-A0-p-A三苯胺和喹啉衍生物设计了四种用于染料敏化太阳能电池（DSSCs）的染料，并研究了其光电性质以及烷氧基和噻吩基团的引入对这些性质的影响。通过密度泛函理论（DFT）讨论了染料的几何结构、单点能、电荷布居、静电势（ESP）分布、偶极矩、前线分子轨道（FMOs）及HOMO-LUMO能隙等电子性质；采用含时密度泛函理论（TD-DFT）分析了吸收光谱、光捕获效率（LHE）、空穴-电子分布、HOMO到LUMO的电荷转移量（QCT）、D指数、HCT指数、Sm指数及激子结合能（Ecoul）等光学与电荷转移性质。计算结果表明，所有染料均符合能级匹配原则，在可见光区具有拓宽的吸收带。此外，在三芳胺给体中引入烷氧基以及在共轭桥中引入噻吩基团可显著提升染料的稳定性和光电性能。其中，同时引入烷氧基和噻吩基团且具有D-p-A0-p-A构型的染料D4展现出最优的光电性质，可作为理想的染料敏化剂。

    关键词： 烷氧基，噻吩基，密度泛函理论，染料敏化太阳能电池，D–A0–p–A/D–p–A0–p–A结构，三苯胺，喹啉衍生物，含时密度泛函理论，光电性质

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 烷基链长度对有机染料光电性质的影响：理论研究方法

    摘要： 近年来，研究有机化合物在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的应用因其独特的光电特性而备受关注。本文对一系列D-π-A型分子进行了理论研究，这些分子以咔唑为给体（D）、氰基丙烯酸为受体（A），并通过共轭桥连接。我们采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）计算了直链取代效应，阐明了烷基链长度（R：H、CH3至C6H13）的影响。系统研究了目标染料的几何结构、电子与光学性质、导带偏移量以及电荷转移参数（包括电离能IP、电子亲和能EA、光电子发射效率PEE、最高占据轨道能量HEP、重组能λ、光致发光效率LHE、开路电压Voc、注入自由能ΔGinject和重组自由能ΔGreg）。结果表明：用甲基（Dye 2）取代氢原子（Dye 1）一方面显著改变了HOMO和LUMO能级值，另一方面使吸收峰红移（至664.17 nm）并提高了电子跃迁（H→L）的贡献比例（达70%）；而进一步用更长烷基链（CnH2n+1，n=2-6，对应Dye 3-7）取代甲基（Dye 2）的影响较弱。最佳效果出现在甲基取代体系中，且延长碳链长度（虽需更多计算时间）对目标染料性质的改善作用有限。

    关键词： DFT，光电性质，烷基链长度，染料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 气相沉积全无机CsPbBr3薄膜及C8-BTBT界面修饰实现高性能光电探测器

    摘要： 所有无机钙钛矿材料（如CsPbBr3）日益受到关注，被视为光电器件的理想候选材料。本研究采用共蒸发法制备了CsPbBr3薄膜。初始沉积态及低温（低于300°C）退火处理的薄膜呈现CsPbBr3与CsPb2Br5的混合相结构。在空气中经400°C退火后，CsPbBr3相占据主导地位，具有优异的晶体结构和较少缺陷。随后通过逐层沉积2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩（C8-BTBT），利用X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）研究了界面电子结构。随着C8-BTBT沉积，在界面能级排列作用下观察到CsPbBr3表面产生p型掺杂效应，同时检测到界面发生化学反应并可能形成微量亚硫酸铅。我们制备并研究了含/不含C8-BTBT修饰层的CsPbBr3基光电探测器，发现附加C8-BTBT层的器件光电流较未修饰器件提升约两个数量级，响应度和响应时间也得到改善。这些光电性能的提升归因于C8-BTBT对界面能级的调控作用。该研究凸显了C8-BTBT作为无机钙钛矿光电器件修饰层的应用潜力。

    关键词： CsPbBr3薄膜、C8-BTBT、界面电子结构、真空蒸发、光电性质

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 有机半导体光电性质的深度学习研究

    摘要： 有机半导体（OSC）光电性质的原子级建模需要进行大量激发态电子结构计算，这对许多OSC应用而言是计算量巨大的挑战。本研究倡导采用深度学习解决该问题，并证明最先进的深度神经网络（DNN）能准确预测一类重要有机半导体——寡聚噻吩（OT）的多种电子性质，包括其HOMO和LUMO能级、激发态能量及相关跃迁偶极矩。在测试的DNN中，SchNet对不同尺寸OT表现出最佳性能，平均预测误差范围为20-80meV。研究表明SchNet始终优于浅层前馈神经网络，尤其在处理大分子或训练数据有限等困难情况时优势明显。我们进一步证实SchNet可准确预测跃迁偶极矩（此任务此前被认为前馈神经网络难以完成），并将部分OT构型跃迁偶极预测的较大误差归因于其激发态的电荷转移特性。最后通过模拟二氯甲烷中OT的紫外-可见吸收光谱验证了SchNet的有效性，计算光谱与实验光谱吻合良好。

    关键词： 光电性质、有机半导体、跃迁偶极矩、SchNet、寡噻吩、深度学习、紫外-可见吸收光谱

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于苯并噻吩（BT-CIC）的非富勒烯受体有机太阳能电池光电性能调控

    摘要： 有机太阳能电池因其卓越特性已成为研究和技术领域的关注焦点。在本研究中，我们设计了一种基于苯并噻吩（BT-CIC）的非富勒烯受体有机太阳能电池，其具有A-D-A新型结构。通过将参比分子R中2-(5,6-二氯-2-亚甲基-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-1-亚基)乙腈替换为不同电子吸端基受体单元，衍生出D1-D4四种设计结构（均源自非富勒烯受体BT-CIC）。采用TD-DFT B3LYP/6-31G基组理论研究了末端受体基团对设计分子（D1-D4）吸收光谱、能级、电荷传输、形貌及光伏性能的影响，并与参比分子R进行对比。在所有新型结构中，D3在气态和氯仿中分别表现出最大吸收波长（λmax）701.7纳米和755.2纳米。D3的红移现象源于其相比其他结构含有更强的电子吸端基受体单元和更延展的共轭体系。该结构还显示出最低的能带隙（1.97 eV）、λe（0.0063 eV）和λh（0.0099 eV）值，表明其具有优异的电子迁移能力。D3最低的结合能1.20 eV说明该分子易解离成载流子，TDM结果显示D3中激子易发生解离。总体而言，设计结构D3被证实是更高效的单组分有机太阳能电池受体分子。本研究为有机光伏用非富勒烯受体的开发提供了新见解。

    关键词： 理论研究、光电性质、苯并噻吩、有机太阳能电池、非富勒烯受体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氧合锌簇提升了磷化铟量子点的光电性能

    摘要： 本研究通过简单热处理控制羧酸锌反应活性，探究了锌前驱体对InP量子点光学性质的影响?；矢ㄖす饨馕?电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)证实，油酸锌热分解过程中会形成Zn4O(油酸)6和Zn7O2(油酸)10等锌氧簇。以这些锌氧簇作为反应前驱体，成功合成了高荧光量子产率(PLQY)与窄半峰宽(FWHM)的高质量InP量子点（绿色QDs：PLQY=95%，FWHM=37 nm；红色QDs：PLQY=84%，FWHM=40 nm）。分析表明，锌氧簇通过两大关键作用改善了光电性能：1）抑制高活性磷源的快速消耗并诱导In(Zn)P核尺寸均匀性；2）促进氧化缓冲层形成以有效控制缺陷。同样，采用反应活性可控物种是制备精准设计量子点的有效策略。

    关键词： 半高宽，磷化铟量子点，光电性质，光致发光量子产率，锌氧簇

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多层石墨烯-量子点杂化结构的光物理性质

    摘要： 已研究了多层石墨烯（MLG）-量子点（QD）杂化结构的光电及光致发光特性。研究表明，通过量子点表面的光诱导过程可估算量子点向多层石墨烯的平均转移速率。单层CdSe量子点能使多层石墨烯的光响应幅度翻倍，且不影响其固有光响应时间。研究发现，当量子点向多层石墨烯的电荷或能量转移效率较高（速率超过3×10? s?1）时，会显著抑制量子点表面的光诱导过程，并为基于量子点的结构提供光稳定性。

    关键词： 光物理性质、CdSe-ZnS量子点、杂化结构、光电性质、多层石墨烯、光活化

    更新于2025-09-23 15:19:57