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g-C3N4/CdWO4的简易合成及其对米诺环素降解的优异光催化性能
摘要： 通过水热法制备了一种新型g-C3N4/CdWO4复合光催化剂，并用于可见光照射下米诺环素（MC）抗生素的去除。XRD图谱显示合成样品具有纯净的晶体结构和g-C3N4/CdWO4物相。SEM图像表明g-C3N4/CdWO4呈现直径20-60纳米的规则短棒状结构，且材料表面接触良好，这种界面接触增强了电荷转移能力，从而提升了光催化性能。EDS分析证实g-C3N4、CdWO4及复合材料中均无杂质存在，SEM与EDS结果共同验证了杂化作用诱导的界面相互作用。复合材料的FTIR光谱显示其形成了广泛的共轭体系，测得CdWO4、g-C3N4和g-C3N4/CdWO4的带隙能分别为3.31 eV、2.67 eV和2.71 eV。与纯g-C3N4和CdWO4相比，g-C3N4/CdWO4的光致发光强度显著降低，表明光生载流子复合速率下降，因而在可见光照射下对米诺环素表现出更高的光催化降解性能。
关键词： 光催化性能，光催化剂，复合速率，载流子，米诺环素
更新于2025-09-23 15:22:29
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Sb2Se3薄膜太阳能电池中用于降低开路电压损耗的替代缓冲层
摘要： 提出采用替代缓冲层的硒化锑(Sb2Se3)薄膜太阳能电池结构，通过最小化开路电压偏移(Voc,offset)来提升效率。不仅优化了吸收层/缓冲层(ΔEC-BA)的导带偏移，还优化了缓冲层/透明导电氧化物(ΔEC-TB)的导带偏移。针对不同结构的Sb2Se3太阳能电池，分别建立了准中性区(Rb0)和吸收层/缓冲层界面(Ri0)的电压无关复合速率模型。电池结构的改进使得Ri0和Rb0降低，从而减小了Voc,offset。研究发现Mo/MoSe2/Sb2Se3/TiO2/ZnO0.4S0.6/Zn0.93Mg0.07O/ZnO:Al电池结构具有0.29 eV的ΔEC-BA和-0.2 eV的ΔEC-TB，能显著将Voc,offset降至约0.52 V，效率提升至15.46%。
关键词： 复合速率，硒化锑（Sb2Se3），开路电压偏移，器件结构，替代缓冲层
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于表面态的p型硅中激光调谐大光霍尔效应
摘要： 光霍尔效应（PHE）因其广泛的光敏半导体器件应用而长期备受关注。本文展示了一种由点光源辐照p型硅片引发的PHE现象，该效应不同于传统表面光源诱导的PHE。当激光作用于样品边缘时，霍尔电压提升达63倍；且当激光光斑沿样品中线移动时，呈现出优良的位置敏感特性。在150-300K温度范围内观测到405至980nm的超宽带光谱响应。实验表明，激光诱导的光霍尔电压并非光电流与暗电流的简单叠加。值得注意的是，当通过覆盖薄银纳米膜破坏表面态并部分形成肖特基势垒时，该PHE效应会显著衰减。我们将其归因于带电表面态引起的表面能带弯曲。相较于传统PHE，这种基于表面态的激光诱导、位置敏感且具有大范围调控能力的效应，为揭示局域非均匀分布不平衡载流子的输运特性提供了新途径，可用于设计光敏霍尔器件。
关键词： 光电效应、表面态、复合速率、磁场、肖特基势垒
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于第一性原理的不完美晶体光伏效率上限
摘要： 肖克利-奎塞尔（SQ）极限为基于光吸收层带隙预测太阳能电池的光电转换效率提供了便捷的评估标准。实际上，鲜有材料能达到这一辐射极限。我们建立了一套理论框架和计算方法，从第一性原理出发预测非理想晶体的最大光伏效率。受陷阱限制的转换效率包含本征缺陷的平衡浓度、其载流子俘获系数及相应的复合速率。应用于铜锌锡硫硒（kesterite）太阳能电池时，我们揭示了Cu2ZnSnSe4存在20%的内在效率极限，远低于32%的SQ极限。通过研究原子替代效应和外源掺杂影响，我们找到了实现31%效率提升的可行路径。该方法可为未来太阳能技术中的靶向材料选择提供理论支持。
关键词： 复合速率、锌黄锡矿太阳能电池、肖克利-奎伊瑟极限、本征缺陷、载流子俘获系数、光伏效率
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用Zn<sub>0.8</sub>Mg<sub>0.2</sub>O和Zn<sub>0.9</sub>Mg<sub>0.1</sub>O:B作为缓冲层与透明导电氧化物层的全干法工艺制备出效率达22%的无镉Cu(In,Ga)(S,Se)<sub>2</sub>太阳能电池
摘要： 开发了一种全干法制备的无镉铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池，可消除CdS缓冲层的光学损失并适用于流水线生产。(Zn,Mg)O:B(BZMO)薄膜通过金属有机化学气相沉积法制备，其带隙能量(Eg)得以提升，并与溅射法制备的(Zn,Mg)O:Al(AZMO)薄膜的光电性能进行对比。研究表明：AZMO和BZMO均适合作为透明导电氧化物(TCO)层以避免电池短波段光学损失。由于载流子浓度更低，BZMO薄膜的自由载流子吸收进一步低于AZMO。观察到Mg含量达0.1的BZMO薄膜在3×10?2至6×10?2 Ω·cm范围内保持低电阻率。采用Cs处理的CIGSSe层作为吸收体制备电池后，含传统CdS缓冲层的CIGSSe电池转换效率(η)达21.7%。而采用玻璃/Mo/CIGSSe/Zn?.?Mg?.?O/Zn?.?Mg?.?O:B结构的无镉电池将短路电流密度提升至39.8 mA/cm2，使η增至22.0%——这归因于Zn?.?Mg?.?O:B层自由载流子吸收降低且带隙(Eg=3.57 eV)增大，证实了该技术的高水平。此外还讨论了电池的复合速率。
关键词： Zn1-xMgxO:B、Cu(In,Ga)(S,Se)2、无镉太阳能电池、复合速率、Zn1-xMgxO:Al
更新于2025-09-19 17:13:59