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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • 调节混合卤化物钙钛矿的带隙以提升单色光照射下的光伏性能

    摘要： 有机-无机卤化物钙钛矿已成为光电器件中极具前景的材料。本文聚焦于钙钛矿材料作为单色光转换器件的新应用领域。首先介绍了室温下带隙从近红外延伸至可见区的有机-无机钙钛矿半导体的光学特性。采用(FAPbI3)x(MAPbBr3)1-x和FA0.85MA0.15Pb(IxBr1-x)3两种混合有机-无机杂化钙钛矿实现带隙调控，获得了带隙随x值近似线性变化的结果。研究了薄膜组分与器件性能的关联规律?；谏鲜龃兜骺亟峁?，在683纳米波长附近带隙的两种器件经单色光照射测试，实现了60 mW cm?2单色光照射下高达40%的转换效率。结果表明该钙钛矿薄膜具有陡峭的光学吸收边，能制成高效的单色光转换器件。

    关键词： 单色光、混合卤化物钙钛矿、带隙调控、光伏性能

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 基于共轭聚合物络合的Ti、V和Zn金属氧化物在可见光催化下的含时密度泛函理论与实验研究

    摘要： 密度泛函理论（DFT）与含时（TD）-DFT研究表明，通过将过渡金属氧化物（TMOs，包括Ti、V和Zn的氧化物）与共轭聚合物聚噻吩（PTh）复合，可显著改变其光学性质。采用化学氧化聚合法合成了TMO纳米结构及其聚合物复合物。通过红外光谱（IR）、X射线衍射图谱（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）等形貌分析手段，证实了TMO表面包覆PTh及样品的纳米级特性。研究发现所制备样品具有可见光驱动光催化活性。基于PTh与TMO前沿轨道的相对排布解释了复合物的敏化机制，并根据电子特性判定PTh对三种金属氧化物均为高效光敏剂。由于PTh的最高占据分子轨道（HOMO）恰好位于三种TMO带隙之间，促进了电子从给体（PTh）向受体（TMO）的转移。吸收光谱的显著红移及Tauc图计算得出的光学带隙减小，证实复合物较裸材料带隙明显降低。等电子密度图表明PTh-TMO复合物为给体-受体体系，分子间电荷转移量则量化了电子从PTh（给体）向TMOs（受体）的转移过程。

    关键词： 共轭聚合物、TD-DFT、可见光、金属氧化物、DFT、光催化、聚噻吩、带隙调控

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • C3N单层的带隙调控：一项第一性原理研究

    摘要： 这种新发现的类石墨烯材料C3N因其独特的拓扑和电子结构，在多种重要应用中展现出巨大潜力。为拓展其应用，关键挑战在于使其本征带隙（1.03电子伏特）实现调控。本研究通过第一性原理计算，探究了C3N单层材料在缺陷工程、表面修饰及取代掺杂等表面改性处理下的能带结构变化。结果表明，这些处理方式能同时诱导杂质态、轨道再杂化及n型或p型掺杂效应，从而有效调节能带结构。值得注意的是，研究揭示了带隙与掺杂浓度间的若干线性关系，为精确控制C3N带隙奠定了基础。

    关键词： 带隙调控、取代掺杂、缺陷工程、表面修饰、g-C3N

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有高透明度和UV-B防护性能的Al-Zn-O薄膜，有望应用于温室遮阳系统

    摘要： 在氧气/氩气混合气体中不同氧含量比例（3%、4.5%、6%和7.5%）条件下，于熔融石英基底上沉积了极薄的Al-Zn-O复合薄膜（21±6纳米）。该薄膜采用圆柱形直流磁控溅射系统及单一复合靶材制备。通过能量色散X射线光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计和原子力显微镜，研究了氧含量对薄膜成分、形貌及光学特性的影响。薄膜化学组成为Al1Z1+XO（0.2<X<1）。当溅射沉积在6%氧含量条件下进行时，获得了平均可见光透过率93.6%且具有高度均匀性的薄膜。研究发现通过提高氧含量可使薄膜光学带隙向高能方向调整，但可调范围有限。该成果提供了兼具高均匀可见光透过率与成本效益的薄膜，能有效衰减超过10%的入射UV-B辐射（280-315纳米）。此类薄膜有望应用于温室遮阳系统，在不改变自然条件的情况下有效?；ぶ参锩馐茉銮康腢V-B辐射影响。

    关键词： Al-Zn-O薄膜，圆柱形直流磁控溅射，带隙调控，有效?；ぶ参锩馐躑V-B辐射

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Cd12O12笼状团簇组装纳米线与带隙调控：第一性原理研究

    摘要： 基于第一性原理计算，研究了Cd12O12团簇组装纳米线及钠掺杂Cd12O12纳米线的稳定性和电子性质。结果表明，Cd12O12纳米线和钠掺杂Cd12O12纳米线均具有热力学稳定性（至少在室温下）。最稳定的Cd12O12纳米线呈现具有直接带隙的半导体特性。当钠原子掺杂到纳米线中后，基于Cd12O12的纳米线电子性质发生显著变化，体系从半导体转变为金属态。这可为基于Cd12O12的半导体器件潜在应用提供理论指导。

    关键词： 组装、带隙调控、钠掺杂、Cd12O12笼状团簇、Cd12O12纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 镓锌氧氮化物的燃烧合成与光电化学表征

    摘要： 我们报道了一种快速燃烧合成法，用于制备带隙可调的镓锌氧氮化物——一种适用于水分解反应的材料。通过调节锌与镓的比例，可将带隙从2.22电子伏特调控至2.8电子伏特。此外，在无需高温或额外氨解步骤的条件下，通过氧原子置换可使氮掺杂量达到近50%。X射线光电子能谱（XPS）和能谱分析表明，合成的颗粒表面存在锌元素偏析现象，但合成颗粒表面的镓/锌摩尔比与原料中的镓/锌摩尔比相关。光电化学测试显示，该氧氮化物粉末在AM1.5全光谱及纯可见光（波长＞435纳米）照射下均具有光活性。在模拟AM1.5光照的半反应实验中，体系无需外加偏压即可同时析出氢气和氧气，但添加析氧反应催化剂并未提升氧气生成速率，这表明颗粒内部及颗粒间的复合效应显著。

    关键词： 水分解、光电化学、镓锌氧氮化物、带隙调控、燃烧合成

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 硫化锡量子点敏化的石墨烯/二氧化钛纳米复合电极用于能源问题

    摘要： 本研究探讨了用于能源问题的硫化锡量子点（SnS QDs）敏化石墨烯（Gr）/二氧化钛（TiO?）纳米复合电极。采用连续离子层吸附与反应（SILAR）技术，在Gr/TiO?纳米复合电极上合成了不同尺寸的无毒且地壳储量丰富的半导体材料SnS QDs，循环次数为"n"（n：1至8）。通过X射线衍射仪研究了制备的SnS(n) QDs光阳极的结构特性，XRD测量证实了正交晶系SnS QDs晶体结构的形成。利用紫外-可见分光光度计表征了合成SnS(n) QDs光阳极的光学特性。通过控制SILAR循环次数（1至8次），将制备的SnS(n)光阳极的直接（间接）能带隙（Eg）从2.36（1.57）eV调节至1.76（1.30）eV。在AM1.5太阳光照条件下研究了组装的SnS(n)量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）的光伏性能。当SILAR沉积循环次数为6次时，组装的SnS(n) QDSSCs实现了最佳光伏性能。与先前研究相比，由于活性Gr的引入，能量转换效率η提升了48%。SnS(n) QDSSCs表现出高重现性和对太阳能照明开关的敏感性。Gr为光生电子起到了滑梯作用，促进了其传输。

    关键词： 石墨烯/二氧化钛，量子点敏化太阳能电池的可重复性，复合抑制，带隙调控，硫化锡太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 调控ZnS/ZnSe体系中的带隙：通过机械诱导自持反应制备固溶体

    摘要： 通过机械诱导自持反应这一机械化学工艺，成功制备出完整的ZnSxSe1?x固溶体。通过调节原料Zn/S/Se元素混合物的原子配比，可实现对固溶体化学计量比的精准调控。虽然相同球磨时间下，随着固溶体中Se含量增加，闪锌矿（立方）结构比例会升高，但始终同时获得纤锌矿-2H（六方）和闪锌矿两种结构。不过当球磨在点火后立即停止时，富硫组分的纤锌矿相占主导地位。实验证明球磨过程会引发纤锌矿向闪锌矿的相转变。长时球磨样品中还观察到8H六方多型体。两种结构的晶格参数随固溶体x值的变化均呈现良好线性关系，证实了Vegard定律的有效性。而带隙能(Eg)与x值的关系并非完全线性，测得微小弯曲参数为0.34。通过调节固溶体化学计量比，可实现带隙值在固溶体端元组分间的连续调控。此外，通过控制机械化学工艺中点火后的球磨时间，还能调节材料的形貌和晶畴尺寸。

    关键词： 带隙调控、相变、Vegard定律、ZnS/ZnSe固溶体、机械诱导自持反应、机械化学合成

    更新于2025-09-23 11:02:53

  • 通过密度泛函理论方法调整Ga1?xAlxY（Y = As, Sb）带隙以优化其光学特性用于太阳能电池应用

    摘要： 通过第一性原理计算调节带隙，以研究太阳能电池及其他光学应用中的电子和光学特性。Ga1?xAlxAs的带隙范围为1.6至2.1 eV，Ga1?xAlxSb（x = 0.0、0.25、0.5、0.75、1.0）为0.8至1.5 eV。从光的透明度和最大吸收角度阐述了色散、极化和衰减特性。共振附近极性原子平面的反转实现了紫外至可见光区的最大吸收。Penn模型（ε1(0) ≈ 1 + ((cid:126)ωp/Eg)2）及光学关系式ε1(0) = n2(0)验证了研究结果的可靠性。最大吸收、光学电导及最小光学能量损耗提升了所研究材料在储能器件制造中的可信度。

    关键词： 带隙调控、光学特性、半导体、太阳能电池应用

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于智能窗户的半透明钙钛矿太阳能电池

    摘要： 自20世纪70年代以来，透明度可动态调节甚至能可逆地从透明变为不透明的智能窗就成为研究焦点[1]。一方面，智能窗能控制阳光进入建筑物的透射量，通过平衡制冷负荷与照明、供暖的能耗需求实现节能；另一方面，不透明玻璃墙如同窗帘般?；ひ?。智能窗的存在减少了对人工干预的依赖，推动生活向智能化发展。电致变色窗通过施加微小外电场实现颜色可逆变化，已应用于波音787梦想客机[2]——这类技术虽有效，但在遮光一致性、长期耐久性及成本方面存在不足。热致变色窗通过局部温度调控实现颜色切换，但受限于不切实际的高温加热条件和较低明暗对比度。此外，上述智能窗均需外部能源供给，未能达成节能目的。若将太阳能电池的光电转换与光线智能调控巧妙结合于智能窗中，局面将发生质的改变[3]。目前半透明光伏技术已被证实可用于兼具发电、遮阳乃至隔热功能的发电窗[4,5]，但鲜少涉及颜色切换特性。因此，亟需整合调色与发电双功能，开发作为智能窗的半透明光伏器件。

    关键词： 半透明钙钛矿太阳能电池、光管理、带隙调控、器件颜色、智能窗户

    更新于2025-09-19 17:13:59