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利用氧化石墨烯薄膜实现自供电红外探测
摘要： 水与氧化石墨烯（GO）之间的相互作用，包括水的吸附与解吸，已被广泛用于展示湿气-电能转换（MEET）。通过利用红外（IR）光激发具有含氧基团（O-group）梯度分布的氧化石墨烯薄膜发生水解吸，研究者展示了一种可将红外光转化为电信号的自供电红外探测方法。该方法的温度灵敏度达到4.2毫开尔文。通过对材料和结构进一步优化，此类自供电红外探测器的性能还可继续提升。该探测机制涉及红外/热效应对蒸汽分子与固体材料间相互作用的影响，在热探测、热能转换及化学传感领域也具有潜在应用价值。
关键词： 热敏性、氧化石墨烯、湿气-电能转换、自供电、红外检测
更新于2025-09-23 15:19:57
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热光伏电池将低温辐射转化为电能
摘要： 热光伏电池能将低温辐射转化为电能，在众多领域具有潜在应用价值。本文展示了一种在300-480K黑体辐射下工作的Bi2Te3/Si热光伏电池。实验结果表明，该电池即使在300K的辐射温度下也能输出电能。Bi2Te3/Si异质结的能带结构及Bi2Te3薄膜中的缺陷降低了电池的转换效率。研究还证实，硅的电阻率和Bi2Te3薄膜的厚度对Bi2Te3/Si热光伏电池具有重要影响。虽然电池输出功率较小，但这项工作为利用低温辐射提供了一种可行途径。
关键词： Bi2Te3/Si，低温辐射，电能转换，热光伏电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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新型单取代钌(II)配合物的结构-性能关系：供体与受体辅助配体对染料敏化太阳能电池高光电流及高效性能的影响
摘要： 通过Knoevenagel反应合成了两种基于D-D-π和π-A-π-A辅助配体的新型高摩尔吸光系数单取代联吡啶钌(II)配合物IA-5与IA-6，用于研究电子给体/受体辅助配体及锚定基团(COOH)数量对染料敏化太阳能电池(DSSCs)光捕获效率(LHE)、基态/激发态氧化电位、入射光子-电流转换效率(IPCE)、短路光电流密度(JSC)及总光电转换效率(η)的影响。器件性能测试显示：IA-6染料的最大光电转换效率达7.81%(JSC=17.61 mA cm?2，VOC=0.69 V，FF=64.05%)，优于N719染料的7.74%(JSC=15.83 mA cm?2，VOC=0.74 V，FF=65.37%)。通过UV-Vis、发射光谱、FT-IR、ESI-MS和1H NMR表征了IA-5与IA-6的分子结构，并采用Gaussian软件进行分子建模研究，DFT/TD-DFT计算获得的HOMO/LUMO能级面、最低单重态-单重态电子跃迁能(E0-0)、基态/激发态氧化电位(GSOP/ESOP)等热力学及电子性质与实验结果高度吻合。值得注意的是，在IA-5辅助配体中引入强电子受体苯并二噻唑后，其前沿LUMO能级较2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸发生100%位移至含苯并二噻唑的辅助配体，且电子注入过程通过连接苯并二噻唑的锚定基团实现。这一将LUMO能级从联吡啶二羧酸迁移至其他辅助配体的新发现，为开发具有更优光捕获能力和更高效率的Ru(II)配合物提供了分子工程学依据。
关键词： 密度泛函理论（DFT）与含时密度泛函理论（TD-DFT）、电子受体、染料敏化太阳能电池、分子建模、电子给体、光能-电能转换
更新于2025-09-10 09:29:36