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高性能柔性透明纳米网状电极
摘要: 通过优化线宽、间距和高度,开发出一种高性价比的高性能银浆基柔性透明纳米网电极制备工艺。这些在PET基底上具有数百纳米线宽和10-200微米间距的纳米网电极,实现了83.1%-98.8%的宽范围透光率与1.2-30.9欧姆/平方的面电阻,其品质因数(992-1619)优于氧化铟锡(ITO)和银纳米线(AgNW)电极。我们对电极柔韧性(测试达5万次循环)及电磁干扰屏蔽效能的评估,证实了这类柔性透明纳米网电极适用于各类柔性光电器件。
关键词: 纳米网格、光电特性、柔性透明导电电极、银浆、相移边缘光刻
更新于2025-09-23 15:23:52
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紫外传感器光电参数提取的新型建模方法
摘要: 在这项工作中,我们基于物理、数学和数值模型开发了一套新型建模工具,用于分析ZnO纳米棒/PPV-C6混合异质结紫外光电探测器。光电等效电路参数包括串联电阻(Rs)、并联电阻(Rp)、反向电流密度(J0)、理想因子(n)和光电流密度(Jph)。我们采用结合改进肖克利模型、Lambert W函数和均方根误差(RMSE)优化方法的物理-数学-数值综合方法来分析不同器件的性能。结果表明,在ZnO纳米棒结构中引入PPV-C6聚合物能显著改善界面特性,提高Jph和响应度,同时降低Rs。这种基于混合异质结的紫外光传感器有望推动未来低成本高性能光电器件的发展。
关键词: 光电探测器、混合异质结、紫外传感器、建模、光电特性
更新于2025-09-23 15:23:52
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银掺杂与退火对CIS薄膜相结构、晶体结构及载流子输运特性的影响
摘要: 未掺杂和银掺杂的铜铟硒(Ag-CIS)薄膜通过单源热蒸发法沉积在石英玻璃衬底上。随后,部分CIS薄膜在真空或氮气氛围中于350°C至550°C温度下进行退火处理。X射线衍射图谱结果显示,随着退火温度升高,CIS薄膜的相组成发生变化。同时,拉曼测试证实了从CA相到CH相的显著转变。此外,银原子能促进再结晶过程及CA相向CH相的转变,这可能改善了CIS薄膜的光电性能。经450°C退火的CIS-3样品瞬态光电流高于其他样品,这可能与优良的晶体质量有关。I-V曲线结果证实CIS-3薄膜呈N型导电特性,与EDS测量结果一致。CIS-2薄膜的C-V测试结果也与EDS测量相符。对于CIS-2样品,随着退火温度升高,导电类型的转变可能与真空环境下硫元素挥发及替代缺陷AgIn的分解有关。
关键词: 掺杂、CIS(铜铟硒)、光电特性、光电流、退火
更新于2025-09-23 15:22:29
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纳米多孔GaN分布布拉格反射镜上Ga2O3/Eu外延薄膜的制备与光电性能
摘要: 采用掺杂选择性电化学蚀刻工艺制备的高反射率(*92%)纳米多孔氮化镓分布式布拉格反射镜(DBR),通过脉冲层沉积法在其上沉积了铕掺杂β-氧化镓薄膜。结构与化学成分分析表明,经空气环境900℃退火的薄膜具有最佳结晶质量与最高光致发光(PL)效率。β-氧化镓:铕薄膜与DBR镜面的外延关系为Ga2O3(201)∥GaN(0001),Ga2O3[010]∥GaN[1210]。相较于参考模板上的铕掺杂氧化镓薄膜,DBR镜面上的900℃退火薄膜光致发光强度提升约20倍,该性能增强归因于埋入式DBR镜面的光耦合增强效应。由于退火薄膜具备优良电学特性,所制备的DBR衬底为开发系列稀土掺杂氧化镓光电器件奠定了基础。
关键词: 氧化镓/铕,光电特性,脉冲层沉积,分布式布拉格反射器,纳米多孔氮化镓
更新于2025-09-23 15:21:01
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混合玻璃光纤——光电子应用的新型光纤材料
摘要: 掺杂光电材料与功能特性的混合玻璃光纤,在光通信、遥感、生物医学及非线性光学等领域具有广阔应用前景。然而,由于传统化学气相沉积(CVD)法制备光纤的成分限制,以及常规棒管拉丝工艺难以稳定保持光纤光电性能,混合玻璃光纤的设计与构建面临重大挑战。本综述介绍了一种名为"熔芯法"(MIT)或"熔融芯"的通用拉丝技术来制备混合玻璃光纤——拉制过程中纤芯熔融而包层仅软化。文中报道了混合玻璃光纤的最新进展,包括玻璃芯-玻璃包层光纤、晶体芯-玻璃包层光纤及半导体芯-玻璃包层光纤,并探讨了其在光纤激光器、光纤传感、频率转换、光电探测及热电转换等领域的广泛应用。这些新型光纤材料与应用突破为光电器件研发开辟了新机遇。
关键词: 光电特性,熔管法或熔芯法,混合玻璃纤维
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于高效非晶硅异质结太阳能电池的掺杂氢化纳米晶氧化硅层
摘要: 氢化纳米晶氧化硅(nc-SiOx:H)层在硅异质结(SHJ)太阳能电池的载流子选择性接触中展现出优异的光电性能。然而,在本征氢化非晶硅((i)a-Si:H)层上生长薄层(小于20纳米)时,既要实现高导电性又要保持晶体硅(c-Si)的钝化质量,在技术上具有挑战性。本文评估了基于高透明nc-SiOx:H层的SHJ接触堆栈光电参数优化策略。通过等离子体增强化学气相沉积法,我们首先研究了主要沉积条件的变化对光电参数的影响,制备出折射率低于2.2且暗电导率高于1.00 S/cm的薄膜。随后评估了掺杂层沉积前后不同表面处理工艺的电学特性。值得注意的是,我们将n型和p型接触的暗电导率分别从0.79提升至2.03 S/cm、从0.02提升至0.07 S/cm。研究发现(i)a-Si:H沉积后的界面处理不仅能促进纳米晶快速形核,还能改善c-Si钝化质量。由此,前/背接触电池的填充因子绝对值提升了13.5%,从65.6%增至79.1%。我们分别实现了前结和后结结构21.8%与22.0%的转换效率?;趎c-SiOx:H的接触堆栈光学优势显著:相比(n)a-Si:H,其短路电流密度平均提高1.5 mA/cm2,电池效率绝对值提升近1%。
关键词: 硅异质结(SHJ)、载流子选择性接触(CSCs)、界面处理、光电特性、氢化纳米晶氧化硅(nc-SiOx:H)
更新于2025-09-23 15:19:57
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α-和β-SrZrS3的结构、弹性、电子及光学性质的第一性原理研究:对光伏应用的意义
摘要: 过渡金属钙钛矿硫属化合物是极具潜力的可再生能源太阳能吸收材料。本研究首次采用第一性原理杂化密度泛函理论,系统分析了针状α-SrZrS3与畸变β-SrZrS3两种结构硫锆矿的晶体结构、弹性、电子及光学性质。通过电子结构预测表明:α-和β-SrZrS3均为直接带隙吸收材料,其计算带隙值(分别为1.38 eV和1.95 eV)与漫反射测量结果高度吻合。两种材料在可见光区均表现出强光吸收特性(光学吸收系数达105 cm?1量级),其中β相吸收强度优于α相。我们首次理论预测了α-和β-SrZrS3中光生载流子的有效质量,价带空穴与导带电子均呈现较小有效质量,预示这两种材料具有高迁移率(高导电性)和低光生载流子复合率特性,这些性质对实现高效光伏转换至关重要。
关键词: 太阳能电池,光电特性,密度泛函理论,硫属钙钛矿,地球丰产材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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纳米壳量子点:超越激子玻尔半径的量子限域
摘要: 纳米壳量子点(QDs)是一类新型的胶体半导体纳米晶体(NCs),其光电特性可在更广的粒径范围内实现调控。传统上,控制胶体半导体NCs带隙的能力仅限于小尺寸纳米结构——这类结构中光生电荷受库仑相互作用限制。这种受限尺寸范围存在一个显著缺陷:较小纳米颗粒的聚集体往往表现出更高的界面与表面缺陷密度。这对半导体NCs的器件应用构成潜在问题,尤其在太阳能电池、场效应晶体管和光电化学器件等需要纳米颗粒薄膜电荷传输的场景中。纳米壳量子点的形貌通过使量子限域发生在壳层(该区域可存在二维激子,且与总粒径无关)来解决这一问题。该几何结构在现有QD架构中展现出最低的表面体积比之一,因而有望改善电荷传输与多激子特性。近期关于CdS体相/CdSe纳米壳模型系统的多项研究已证实这种纳米壳架构的预期优势,显示出固体光电导率的提升及多激子寿命的延长。基于此,本综述将总结CdS体相/CdSe纳米壳胶体的最新研究,并探讨其他纳米壳半导体组合在光捕获与激光应用中的可能性。
关键词: 光电特性、纳米壳量子点、CdS体相/CdSe纳米壳、胶体半导体纳米晶、量子限域效应
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用喷雾热解技术制备的CdO:In2O3多晶薄膜的特性及NO2气体传感性能
摘要: 采用一步喷雾热解技术,以CdCl?和InCl?水溶液为前驱体,在300°C的基底温度下于玻璃和硅基底上制备了用于气体传感器的多晶CdO:In?O?薄膜。通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜和紫外-可见光谱分别表征了所制备薄膜的结构、表面形貌及光电性能。XRD结果表明CdO薄膜具有多晶特性,In?O?薄膜呈现沿(222)晶面的择优取向,晶粒尺寸介于9.0-28.4纳米之间。霍尔效应测试证实所有CdO:In?O?薄膜均为n型半导体。研究还考察了薄膜的电学性能及其对二氧化氮(NO?)气体的敏感性,分析了工作温度和In?O?浓度对NO?响应的影响。发现所有薄膜均对NO?气体敏感,其中含20体积%In?O?的薄膜在25ppm气体浓度下最佳工作温度为200°C。最后探讨了CdO:In?O?薄膜的传感机制,认为其源于敏感元件与NO?分子间的电子转移。
关键词: 二氧化氮气体传感器,灵敏度,光电特性,结构,形貌,金属氧化物半导体
更新于2025-09-23 01:32:42
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通过噻唑碘化物钝化实现界面工程以减少钙钛矿太阳能电池中的热扩散并提升性能
摘要: 界面工程已成为提升太阳能电池性能与长期稳定性、抑制不利副反应的最简便有效方法之一。研究人员通过采用取代噻唑碘盐(TMI)制备钙钛矿太阳能电池,开发出三种能功能化表面并诱导疏水性的钝化剂。通过结构表征和瞬态吸收测量,评估了TMI界面层对微观结构及光电特性的影响。TMI处理通过减少钙钛矿/空穴选择界面处的复合路径以及降低浅能级与深能级陷阱,实现了开路电压和填充因子的提升,从而获得优于原始表面的器件性能。此外,经TMI钝化的钙钛矿层显著抑制了CH3NH3+离子迁移及湿度诱导的降解。未封装的TMI处理钙钛矿太阳能电池在约50%相对湿度环境下展现出卓越稳定性,在制备800小时后仍保持初始光电流效率的95%,为规?;τ玫於嘶?。
关键词: 电荷传输、光电特性、钙钛矿太阳能电池、钝化、薄膜光伏技术
更新于2025-09-19 17:13:59