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通过金属氯化物向氧化物的转化提升碳纳米管-硅太阳能电池性能
摘要： 过渡金属氧化物（TMOs）是硅基及薄膜光电子学中的重要功能材料。本研究通过旋涂金属氯化物溶液（这些溶液在环境条件下会发生有利转化），将TMOs应用于碳纳米管（CNT）-硅太阳能电池。当分别涂覆两种特定氯化物（MoCl5和WCl6）后，观察到太阳能电池行为出现非常规变化：初期严重衰减后逐渐恢复，最终性能显著超越初始水平。详细分析表明，相应氧化物（MoO3和WO3）的形成对CNT（p型掺杂）和硅（诱导反型层）产生两大主要作用，使开路电压和填充因子大幅提升，功率转换效率分别达到13.0%（MoO3）和13.4%（WO3）。进一步结合其他氯化物提高短路电流后，最终电池效率突破16%，且24小时后仍保持90%以上效率——这是CNT-硅太阳能电池报道中最高稳定效率之一。本文展示的功能层转化对器件特性具有深远影响，为下一代高效光伏器件的低成本制造提供了潜在策略。
关键词： 碳纳米管（CNT）-硅太阳能电池，反型层，氯到氧化物的转化，三氧化钼和三氧化钨
更新于2025-09-23 15:19:57
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导电聚合物诱导n型硅中反型层的直接观测及其与太阳能电池性能的关联
摘要： 通过光电子能谱研究了超薄导电聚合物[聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐—PEDOT:PSS]薄膜与n型晶体硅形成的异质结。PEDOT:PSS沉积后Si 2p芯能级的大幅偏移证明硅内部形成了无掺杂p-n结（即反型层）。在研究的PEDOT:PSS配方中，PH1000（高PEDOT含量）结合润湿剂和溶剂添加剂二甲基亚砜（DMSO）时，在硅中诱导出最大的能带弯曲（0.71 eV）。不含DMSO时，诱导能带弯曲减小，高PSS含量的PEDOT:PSS配方也存在同样情况。界面能级排列与PEDOT:PSS/n-Si太阳能电池的特性高度吻合，其中高聚合物导电性和充分的硅钝化也是实现高功率转换效率的必要条件。
关键词： 核心能级偏移、能带弯曲、PEDOT:PSS/Si太阳能电池、能级排列、反型层
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过交错肖特基区与栅控区实现高响应度与量子效率的石墨烯/硅光电二极管
摘要： 过去几年，石墨烯/硅（G/Si）异质结构因其在光电二极管、光电探测器和太阳能电池等应用中的潜力而备受关注，研究重点日益聚焦于效率和性能提升。本研究探索了一种采用叉指肖特基与石墨烯/绝缘体/硅（GIS）复合结构的特定接触图案方案，通过实验验证了高灵敏度G/Si光电二极管的可行性。该设计方案在380至930纳米波长范围内实现了超过80%的外量子效率（EQE），其中850纳米处达到最大值98%，此时响应度峰值达635 mA/W，性能超越传统硅p-n结光电二极管。这种高效性源于二极管GIS区域对硅中光生载流子的高效收集机制。实验数据得到了二极管数值模拟的有力支撑?；谡庑┓⑾?，本研究提出了G/Si光电二极管"真实"有效面积的定义，这可能为基于G/Si的光电器件标准化提供参考依据。
关键词： 交错接触、产生区、光电流、石墨烯、肖特基二极管、反型层
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有倒置能带结构的HgCdTe反型层中的大自旋轨道分裂
摘要： 本文报道了对具有倒置能带结构的HgCdTe反型层中二维电子气的磁输运特性研究。该材料的磁阻呈现舒布尼科夫-德哈斯振荡，在低磁场下可观察到拍频现象，这归因于零场自旋分裂效应。通过对观测到的拍频模式进行快速傅里叶变换，提取出零场自旋分裂能。测得该能量值高达约34 meV，远超正常能带结构HgCdTe反型层中的相应数值。这为研制可在室温下工作的碲化汞基自旋电子器件提供了可行途径。
关键词： 自旋-轨道分裂、自旋电子器件、反型层、碲镉汞
更新于2025-09-09 09:28:46