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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 热压与放电等离子烧结Na掺杂PbTe的晶粒生长机制及热电性能

    摘要： 我们研究了通过不同球磨和烧结工艺合成的钠掺杂碲化铅化合物的热电性能与微观结构。学界普遍认为，由于烧结时间短，放电等离子烧结（SPS）能抑制晶粒生长，这对纳米块体复合材料有利。但与热压（HP）烧结不同，我们观察到SPS会出现异常晶粒生长。从烧结过程中的吉布斯自由能变化分析，HP烧结会增加内能而SPS会增加熵能，这导致了异常晶粒生长。透射电镜图像的晶格应变与傅里叶变换分析表明，SPS烧结样品比HP烧结样品具有更显著的晶格应变和缺陷。SPS烧结样品的低热导率并非源于晶界声子散射，而是来自晶格应变和缺陷导致的声子散射。这些晶格应变和缺陷也降低了电导率，导致功率因子和热电性能恶化。这说明对于提升热电性能而言，晶格应变和缺陷是比颗粒与晶粒尺寸控制更关键的因素。

    关键词： 晶粒生长、热电、热压、放电等离子烧结、ZT值

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • 利用从废弃电子设备中回收的碲进行碲纳米棒的水热合成

    摘要： 具有可控形貌的碲（Te）纳米结构因其可调的光学、热电、光电、压电和电化学特性，在多种应用中备受关注。本文介绍了一种经济环保的水热法——从报废电子设备中合成碲纳米棒（Te NRs）。在稳定剂聚乙烯吡咯烷酮存在下，所得Te NRs平均直径为44.6纳米，长度达358纳米。此外，还选择性回收了铋和完整的p型半导体（即Bi0.5Sb1.5Te3）作为中间产物。该Te NRs在室温下对低至1 ppm的NO?气体表现出传感性能，且在1 ppm浓度时具有1.59秒的快速响应时间和2.10秒的恢复时间。我们认为这种方法不仅能扩展用于贵金属的选择性回收，还可实现从废弃电子设备中合成各类纳米材料。

    关键词： 回收、晶粒生长、化学性质、粉末：化学制备、传感器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于溶液法光伏器件中碳杂质去除的Cu(In,Ga)S?纳米颗粒杂化配体交换

    摘要： 采用胶体纳米颗粒制备Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件的溶液法长期受困于长链天然配体衍生的有害碳质残留物。这种杂质碳已被证实会阻碍硒化过程中的晶粒形成，并在吸收层与背接触层之间留下离散残留层。本研究探究了有机/无机配体交换法以去除Cu(In,Ga)S2纳米颗粒上紧密结合的天然油胺配体，从而消除碳污染源。然而这些方法均存在配体去除不完全、胶体稳定性差和/或选择性金属蚀刻等问题。为此我们开发了综合有机/无机配体交换法来突破单一方法的局限：通过微波辅助溶剂热吡啶配体剥离与二铵硫化物无机封端相结合的工艺，在快速处理过程中实现了超过98%的天然配体去除率。尽管配体去除过程剧烈，采用该混合配体交换法时纳米颗?；Ъ屏勘然颈３植槐?。此外，我们开发了使用无毒二甲基亚砜的高度稳定胶体墨水配方，支持超过200 mg/mL的稳定纳米颗粒质量浓度。对配体交换纳米颗粒墨水进行可扩展刮涂，可获得表面粗糙度小于7 nm的光滑无微裂纹薄膜。与常规非配体交换方法相比，配体交换纳米颗粒薄膜的硒化过程显著改善了晶粒生长，使器件效率绝对提升2.8%?；诨旌吓涮褰换荒擅卓帕５钠骷迪至?2.0%的全面积光电转换效率，证明了配体交换胶体纳米颗粒在Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件溶液法制备中的可行性和应用前景。

    关键词： 混合配体交换、刮涂法、硫化二铵、碳杂质去除、光伏技术、晶粒生长、铜铟镓硫硒化合物、溶液加工、配体交换、硒化处理、微波辅助溶剂热法、胶体纳米颗粒、器件效率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光定向能量沉积增材制造过程中熔池横截面几何形状与晶粒取向的在线测量

    摘要： 理解激光定向能量沉积（L-DED）过程中熔池的行为对于预测和控制工艺质量至关重要。以往的研究主要集中在观察熔池表面特征。本文采用同轴成像系统来确定高沉积速率L-DED过程中的熔池横截面几何形状，并预测凝固晶粒取向。研究了图像处理流程、沉积轨迹横截面轮廓预测以及熔池形状与熔池动力学和晶粒生长取向之间的关系。结果表明，可以获得锐利的熔池边缘，从而以超过95%的精度预测熔池宽度。熔池长度的估算方法精度为90%。利用实验获得的熔池宽度和深度数据，以92%的精度预测了沉积轨迹的横截面轮廓，并与实验数据取得了良好匹配。研究发现，熔池的形成能够预测凝固过程中的晶体生长方向。

    关键词： 熔池尺寸、激光增材制造、轨迹几何形状、激光定向能量沉积、晶粒生长

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 0.95(Na0.5Bi0.5)TiO3–0.05BaTiO3的晶粒形貌与第二相调控下的晶粒生长行为

    摘要： 研究了添加过量Bi2O3对0.95(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.05BaTiO3（摩尔分数，NBT-5BT）晶粒生长行为的影响。将NBT-5BT粉末压块在1200°C下烧结不同时间，并添加不同含量的Bi2O3（0.1、1.5、4.0和10.0 mol%）。当向圆角立方体NBT-5BT中添加Bi2O3时，晶粒形状转变为更具棱角的立方体，且烧结过程中液相量增加。更具棱角的立方体晶粒形状表明晶粒显著生长所需的临界驱动力增大。然而，在任何添加过量Bi2O3的NBT-5BT样品中均未出现明显的异常晶粒生长。随着Bi2O3含量的增加，液相量增多。因此，通过增加原子扩散距离可降低晶粒生长速率。这些观察结果表明，在晶粒形状和液相量变化过程中，过量Bi2O3的NBT-5BT晶粒生长受通过二维形核晶粒生长机制的晶面生长控制。

    关键词： 晶粒生长、晶粒形貌、液相、烧结、NBT-BT、微观结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 含乙胺盐酸盐添加剂的有机-无机钙钛矿薄膜中的二次晶粒生长及其在高效太阳能电池中的应用

    摘要： 钙钛矿多晶的晶界被视为缺陷区域，不仅提供载流子复合位点，还会引发器件性能退化路径。扩大钙钛矿薄膜晶粒尺寸并减少其晶界对于实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池至关重要。后沉积热退火和溶剂蒸汽退火是促进晶粒生长的有效方法，但目前对钙钛矿薄膜中晶粒生长机制的认知仍不充分。本研究通过在钙钛矿前驱体溶液中添加乙胺盐酸盐（EACl），开发出一种促进二次晶粒生长的新型添加剂策略。该策略使钙钛矿薄膜形成具有高结晶取向的大尺寸晶粒，显著减少晶界及边界缺陷密度，从而提升薄膜质量、延长载流子寿命并大幅提高光电转换效率（PCE）。对照组器件PCE为18.42%，而添加EACl的器件PCE达到21.07%。

    关键词： 有机-无机钙钛矿，晶体取向，晶粒生长，功率转换效率，太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 二维钙钛矿薄膜光伏应用的单源热蒸发制备技术

    摘要： 混合二维（2D）卤化物钙钛矿因其在高效率钙钛矿太阳能电池中的潜在应用而受到广泛研究。理解微观结构与光电性能之间的关系对于制备高性能二维钙钛矿太阳能电池至关重要。本研究通过单源热蒸发法制备了基于(BA)?(MA)?Pb?I??的二维钙钛矿薄膜，探究了溶剂退火对晶粒生长的影响以提升光伏器件效率。结果表明，引入溶剂蒸汽的溶剂退火能有效增强(BA)?(MA)?Pb?I??薄膜的结晶度，形成更致密、更大尺寸的晶粒。该薄膜还展现出1.896 eV的理想带隙，有利于增加电荷扩散长度。采用单源热蒸发法制备的溶剂退火(BA)?(MA)?Pb?I??薄膜太阳能电池效率范围达2.54%-4.67%。因此，该方法可用于制备高效大面积二维钙钛矿太阳能电池。

    关键词： 溶剂退火、热蒸发、二维钙钛矿、光伏应用、晶粒生长

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • δ-CsPbI?中间相生长辅助的顺序沉积法提升稳定高效三阳离子钙钛矿太阳能电池性能

    摘要： 采用反溶剂滴加法制备的Cs/FA/MA三元阳离子钙钛矿薄膜已取得良好进展，这归功于其优异的光伏性能和稳定性。然而，通过顺序沉积法（高效钙钛矿太阳能电池的关键技术之一）制备高质量大晶粒三元阳离子钙钛矿薄膜仍缺乏简便有效的策略。为此，本研究首次提出δ-CsPbI3中间相生长（CsPbI3-IPG）辅助的顺序沉积方法。该方法不仅能可控掺杂铯离子至(FAPbI3)1–x(MAPbBr3)x钙钛矿体系，还可实现晶粒尺寸增大、结晶过程调控、带隙调节及最终钙钛矿薄膜稳定性提升。系统研究了含不同δ-CsPbI3中间相的Cs/FA/MA钙钛矿薄膜器件的光伏性能，得益于适度的铯掺杂和中间相辅助的晶粒生长，优化后的Cs/FA/MA钙钛矿太阳能电池展现出显著提升的功率转换效率及未封装器件的运行稳定性。该简便策略为通过顺序沉积法实现大晶粒、高稳定性的三元或四元阳离子钙钛矿材料组分工程提供了新思路。

    关键词： CsPbI3中间相生长、稳定性、钙钛矿太阳能电池、顺序沉积、三阳离子钙钛矿、晶粒生长

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 电场中钛酸锶的晶粒生长：空间电荷对晶界迁移率的影响

    摘要： 本研究探究了电场中钙钛矿氧化物钛酸锶的晶粒生长现象。研究采用籽晶多晶技术，因其能通过明确的晶粒生长驱动力，为评估不同参数对晶粒生长的影响提供灵敏且可控的实验条件。实验使用电流阻挡电极以防止焦耳热效应。结果表明负极处晶粒生长更快，即具有更高的晶界迁移率。研究认为电场导致点缺陷重新分布，使负极处氧空位浓度升高。局部氧空位浓度被认为会影响晶界的空间电荷势。对无电场晶界势的热力学分析表明：高氧空位浓度会减少空间电荷及阳离子缺陷在晶界的聚集。因此负极处较高的氧空位浓度会导致更少的空间电荷和阳离子缺陷聚集。较低的缺陷聚集程度意味着晶界迁移时偏聚缺陷的扩散需求降低，这与实验观察到的负极处晶粒生长更快的现象一致。

    关键词： 场助、偏析、缺陷、空间电荷、晶界、晶粒生长

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 采用模板晶粒生长法制备的高度取向(104)多晶α-Al2O3透明陶瓷

    摘要： 采用A面单晶蓝宝石作为模板，通过模板晶粒生长（TGG）法制备了高度取向的(104)多晶α-Al2O3透明陶瓷。据我们所知，这是首次报道非光学轴取向的多晶α-Al2O3陶瓷。XRD和SEM结果表明，成功制备出具有高取向晶粒和高致密结构的样品。与随机取向样品相比，取向样品在650 nm波长处的实线透射率从约23%提升至约62%。此外，当波长向紫外区（<300 nm）移动时，透射率仍保持较高水平。该方法可推广至其他无光学轴的单轴材料，用于制备具有优异光学透明度的多晶陶瓷。

    关键词： 多晶α-Al2O3、定向、透明陶瓷、晶粒生长

    更新于2025-09-10 09:29:36