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基于雾化喷雾法制备硫化铅（PbS）薄膜异质结（FTO/CdS/PbS/Ag）太阳能电池及其表征
摘要： 本研究采用简易喷雾法制备PbS薄膜，重点研究了其关键特性。X射线衍射结构分析表明沉积的PbS薄膜具有立方晶系多晶结构。不同摩尔浓度下获得的晶粒尺寸在41至55纳米之间变化。扫描电镜形貌分析显示制备的PbS薄膜表面晶粒分布均匀。测得带隙值随摩尔浓度变化从1.8电子伏特降至1.51电子伏特。光致发光强度在约580纳米处较强，这与近带边发射相关?；舳вΦ缪Р馐灾な邓票∧ぞ哂衟型导电性，沉积薄膜的电阻率和载流子浓度分别为2.92×103 Ω·cm和4.83×1013 cm?3。此外，研究者制备了FTO/n-CdS/p-PbS/Ag结构异质结太阳能电池，其转换效率约为0.39%。
关键词： 扫描电子显微镜，硫化铅，异质结器件，霍尔效应，光致发光
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于Co3O4纳米酶与PbS量子点耦合的光电化学生物传感器用于过氧化氢检测
摘要： 基于Co3O4和PbS纳米材料修饰的氧化铟锡（ITO）光电极，构建了一种新型过氧化氢（H2O2）光电化学（PEC）传感器。作为过氧化氢酶（CAT）模拟酶的Co3O4纳米颗?？稍谠淮呋疕2O2生成氧气（O2），随后O2作为电子受体增强了光电极的阴极光电流。由于PbS与Co3O4半导体间形成p-p型异质结构，该PEC传感器展现出高灵敏度。通过利用光电流增强效应可实现对H2O2浓度的检测，其校准曲线在5-250 μM范围内呈线性关系，检测限估算为1.2 μM。结果表明纳米酶在PEC生物传感器中的应用潜力，以及Co3O4纳米酶替代天然酶的可行性。
关键词： 过氧化氢，硫化铅，纳米酶，光电化学生物传感器，四氧化三钴
更新于2025-11-19 16:56:42
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氧等离子体诱导的p型掺杂提升PbS量子点太阳能电池的性能与稳定性
摘要： PbS量子点（QDs）因其简便低廉的制备工艺及尺寸依赖、带隙可调等独特物理特性，在光伏应用领域备受关注。然而基于PbS量子点的太阳能电池性能对环境湿度极为敏感，这成为其实际应用的重大障碍。虽然先前研究证实空穴传输层（HTL）的氧掺杂可缓解该问题，但现有恢复器件性能的方法耗时且成本较高。本研究报道了一种低功率氧等离子体处理技术，作为快速经济地有效提升器件性能与稳定性的方法。优化结果表明：10分钟处理为最佳条件，可使器件功率转换效率（PCE）从初始的6.9%提升至9%。此外，改性后的器件展现出优异的长期储存稳定性。
关键词： 胶体量子点、等离子体、硫化铅、光伏、稳定性
更新于2025-10-22 19:40:53
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制备的PbS和PbTe纳米材料的结构与介电性能
摘要： 本工作采用水热法合成了多种形貌的PbS和PbTe纳米材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜及其EDX分析研究了其结构特性。PbS和PbTe纳米材料均具有良好的多晶结构。根据XRD数据测得PbS的晶粒尺寸为5 nm，而PbTe为2.69 nm。SEM图像显示制备的PbS纳米材料具有星形结构、微花状结构、部分立方体和半树枝状结构，而PbTe则呈现半花状结构。此外，在298-423 K温度范围内、0.1 Hz至1 MHz宽频段内研究了其介电性能。PbTe的复介电常数实部ε'和虚部ε''均显著高于PbS。介电数据还基于电模量进行了分析。
关键词： 电模量、硫化铅、能量色散X射线光谱、碲化铅、介电性能、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有多异质结的ZnO/CdS/PbS纳米管阵列用于高效可见光驱动光电化学产氢
摘要： 高性能、低成本且可持续的光催化制氢技术是现代社会解决化石燃料枯竭危机的一项极具前景的能源替代方案。近年来，结合电化学手段的多异质结可见光光催化剂设计被认为是最具吸引力的选择之一。本研究通过水热处理、化学浴沉积和连续离子层吸附反应（SILAR）三步法，制备了由顶部开放的ZnO/CdS/PbS纳米管阵列（ZnO/CdS/PbS ONTs）构成的多异质结光阳极。该光阳极在可见光照射下展现出卓越的光电化学活性：优化后的ZnO/CdS/PbS ONTs在0.0 V（vs. Ag/AgCl）电位下，光电流密度高达14.2 mA cm?2，光催化产氢效率达到5.5 mL cm?2 h?1，是顶部封闭ZnO/CdS纳米管（1.8 mL cm?2 h?1）的3.1倍。实验结果表明，这种优异的光电化学性能源于其结构设计和连续能级接力传递的固有优势：一方面，顶部开放的纳米管结构显著增大了纳米材料的比表面积，既促进高效光吸收又加速质量传输；另一方面，多异质结界面精准匹配的能带边缘构建出高效的电子传输通道，既能将电子定向输运至反应位点，又能有效抑制光生载流子复合。
关键词： 硫化镉、可见光、多异质结、氧化锌、光电化学析氢、硫化铅
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于染料敏化和硫化铅胶体量子点的四端串联太阳能电池
摘要： 本工作通过采用染料敏化太阳能电池（DSSC）作为顶电池、硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（CQDSC）作为底电池，制备了高性能四端溶液法叠层太阳能电池。对于染料敏化顶电池，使用三种不同染料组合并移除二氧化钛（TiO2）散射层以最大化透光率；对于PbS底电池，则比较了不同尺寸的量子点。采用XL染料混合物与890纳米PbS量子点时，实现了超过12%的光电转换效率（PCE），相比单一DSSC或CQDSC子电池显示出显著的效率提升。
关键词： 染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池、硫化铅、四端串联、溶液法制备
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于高效PbS量子点太阳能电池的双电子传输层磁控溅射SnO?
摘要： 在这项工作中，我们首次成功证明射频磁控溅射氧化锡（SnO?）可作为高效硫化铅量子点（PbS QD）太阳能电池的合格电子传输层（ETL）替代材料。采用该SnO? ETL的最高性能器件实现了8.4%的效率，与溶胶-凝胶氧化锌（ZnO）基器件（8.8%）相当。优异性能主要源于电流密度的提升，这归功于SnO? ETL的卓越特性——包括高电子迁移率和出色的光学透过率。然而我们也发现，由于表面形貌和能级排列欠佳，溅射SnO?基器件的开路电压和填充因子较低。通过在溅射SnO?薄膜上叠加约10纳米厚的溶胶-凝胶ZnO薄膜形成双电子传输层，我们获得了10.1%的最佳效率——这是PbS QD太阳能电池中采用SnO? ETL实现的最高效率。本研究不仅为提升PbS QD太阳能电池效率开辟了新途径，同时也提供了使用工业兼容溅射技术制备此类电池的可能性。
关键词： 电子传输层，二氧化锡，磁控溅射，硫化铅，量子点太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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重掺杂PbS胶体量子点固态薄膜的尺寸与温度依赖性带内光学特性
摘要： 通过掺杂实现胶体量子点（CQDs）带内跃迁的稳态激发，可利用低于带隙能量的电磁波谱。CQD带内光电子学有望开发出替代现有外延材料的低成本中长波红外光电探测器与发光器件。随着带内器件研究的兴起，亟需系统探究不同CQD材料中带内跃迁的基本特性以指导技术开发。本研究考察了重n型掺杂PbS量子点（QD）薄膜中带内跃迁的尺寸与温度依赖性：在5-8纳米研究范围内，带内能量从209毫电子伏特降至151毫电子伏特；测得重掺杂PbS QD薄膜的带内吸收系数约为2×10? cm?1，证实其强度与带间吸收相当；发现带内能量随温度升高呈负向变化（与带间跃迁的正向依赖相反），且该温度依赖性随尺寸减小而增强——在研究尺寸范围内从-29微电子伏特/开尔文增至-49微电子伏特/开尔文。
关键词： 温度依赖性、吸收系数、带内跃迁、硫化铅、量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
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提高钙钛矿太阳能电池在恶劣环境条件下的稳定性
摘要： 本工作首次报道了采用超声辅助纳米乳液法合成高纯度硫化铅（PbS）量子点（QD），并将其作为空穴传输材料（HTM）应用于钙钛矿器件中。进一步地，这些PbS量子点被引入基于CH3NH3PbI3的钙钛矿器件中，置于钙钛矿层与HTM之间以增强其抗湿度稳定性。PbS的疏水特性通过阻止水分扩散进入器件来?；じ祁芽?。为对比效果，在未封装条件下对含/不含PbS量子点层的钙钛矿器件进行了高湿度环境（~70%）测试。原始钙钛矿器件在10天后完全退化，而含PbS量子点的器件展现出卓越的抗湿性，在60天后仍保持初始效率的76%。这种恶劣环境下的稳定性提升此前未见报道。该结果也为利用PbS量子点作为高湿屏障制备空气稳定器件提供了新思路。
关键词： 稳定性、量子点、湿度、钙钛矿、硫化铅、纳米乳液
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过沉降法制备的刻面PbS量子点超晶格具有长载流子寿命
摘要： 我们制备了胶体量子点（QD）超晶格薄膜并研究了其基本光学特性。通过溶液法在金字塔微孔阵列模板和平坦基底上沉积具有晶面的PbS量子点制得该薄膜。光致发光光谱显示成膜后量子点的量子态发射出现红移，表明中间能带中载流子的量子限域效应减弱。QD超晶格薄膜激发态的发射衰减曲线呈双指数特征，较长寿命达数十纳秒，归因于载流子在中间能带的离域化。相较于平坦基底，模板制备的QD薄膜发光寿命延长两倍以上，说明该模板有助于形成大面积QD超晶格。
关键词： 沉降法、胶体量子点、硫化铅、超晶格、载流子寿命
更新于2025-09-23 15:19:57