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oe1(光电查) - 科学论文

13 条数据
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  • 原位微波辅助制备层级排列金属硫化物对电极以提升量子点敏化太阳能电池的稳定性和效率

    摘要： 本研究描述了一种通过一锅法微波辅助路线制备金属硫化物对电极（CEs）的方法，以更低成本提升量子点敏化太阳能电池的功率转换效率（PCE）。研究将合成的CuS纳米棒、Ni0.96S纳米颗粒和PbS纳米立方体原位沉积在掺氟氧化锡基板上作为对电极，无需后续处理。通过考察硫前驱体（Na2S、C2H5NS、CH4N2S）、铜浓度、反应时间及阳离子选择（Cu、Ni、Pb）等参数对对电极形貌、电化学特性及PCE的影响，并结合纳米结构形成与薄膜生长过程与PCE的关联分析，推导出形貌-组分-性能关系。层级组装的纳米棒状CuS对电极在S2–/Sn2–氧化还原反应中展现出更高电化学稳定性。电化学阻抗谱与塔菲尔分析表明，其兼具高效电荷转移特性及更高的多硫化物氧化还原界面扩散系数，最终实现8.32%的PCE。光伏性能提升归因于1D CuS纳米棒形成的扩散结构降低了电荷转移阻抗，促进了多硫化物氧化还原的再生，从而获得更高的短路电流密度与填充因子。

    关键词： 原位沉积、量子点敏化太阳能电池、对电极、硫化铜、微波辅助合成

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 硫化铜纳米颗粒作为全无机阻挡层n-i-p型钙钛矿太阳能电池中的空穴传输材料：应用与工作机理研究

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSC）领域面临的挑战之一是开发适用于溶液法沉积的无机空穴传输材料（HTM），以实现更廉价、稳定且可扩展的器件。本文首次报道了p型硫化铜纳米颗粒的合成与表征，并将其作为低成本全无机HTM应用于介观n-i-p型PSC。通过采用CuS分别与两种钙钛矿材料（CH3NH3PbI3（MAPbI3）和(FAPbI3)0.78(MAPbBr3)0.14(CsPbI3)0.08（CsFAMAPbIBr））结合，观测到极高的电流密度和填充因子，表明在CuS界面发生了有效的空穴提取。值得注意的是，我们的器件在采用单一溶液法制备的无机HTM及无毒溶剂的n-i-p结构中实现了最高功率转换效率（PCE）之一：MAPbI3和CsFAMAPbIBr分别达到13.47%和11.85%。需指出的是，这些PCE值仅受限于约0.8 V的开路电压降低现象——这源于钙钛矿/CuS界面存在的多种效应，包括价带值显著差异导致非辐射复合增强，以及CuS金属特性的影响。总体而言，这些发现凸显了CuS作为常规有机HTM极廉价替代品的潜力，并为在全无机阻挡层PSC中应用该材料实现进一步改进奠定了基础。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、硫化铜、界面、无机空穴传输材料

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 利用新型硫脲配合物作为单源前驱体调控硫化铜纳米结构的形貌与晶相

    摘要： 硫化铜薄膜和纳米颗粒分别通过气溶胶辅助化学气相沉积和溶剂热热注射法制备。两种方法均采用基于杂环胺的苯甲酰硫脲合铜(II)配合物作为单源前驱体。根据沉积温度不同，观察到形态多样的硫化铜薄膜，从立方体到雪状或不规则晶体均有出现。沉积薄膜的粉末X射线衍射研究表明形成了六方和立方相硫化铜。对于纳米颗粒，在十二烷基硫醇中于150、190和230°C温度下获得了Roxbyite相(Cu1.75S)。然而在油胺存在时观察到纳米颗粒具有择优生长特性，此时Roxbyite相在150、200和250°C温度下形成。透射电子显微镜还显示形成了近球形、六方纳米盘和棒状纳米颗粒。

    关键词： 气溶胶辅助化学气相沉积、纳米粒子、杂环硫脲、硫化铜、热解、薄膜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光热材料修饰的TiO2增强太阳能诱导的光热协同催化CO2转化

    摘要： 具有窄带隙的半导体材料因其对红外区域的高吸收强度，是理想的光热转换材料。本研究基于紫外响应型TiO?化合物，与窄带隙半导体材料CuS复合制备了CuS/TiO?复合材料，用于全光谱照射下的CO?转化。实验结果表明，2% CuS/TiO?因太阳光诱导的光热协同效应展现出更高的光催化CO?还原效率。CuS能吸收并转化红外光为热能，从而拓宽太阳光在CO?转化中的利用范围。通过原位傅里叶变换红外光谱（FT-IR）从分子层面阐释了光催化机理。该工作为窄带隙半导体化合物与TiO?集成利用太阳能实现CO?转化提供了可行途径。

    关键词： 二氧化钛、光催化、太阳能、硫化铜、二氧化碳转化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 硫化铜粉末的结构与热电性能

    摘要： 过去几年中，铜基材料因其结构和热电性能受到广泛研究。本研究采用溶胶-凝胶法合成了硫化铜粉末，通过X射线衍射、差热分析和扫描电子显微镜对样品的化学成分及形貌特性进行了表征。结果表明，退火处理可实现物相转变。研究发现电阻率和晶粒尺寸受相变显著影响。热电分析显示辉铜矿相在室温下具有最高功率因子?；衔顲u1.8S的塞贝克系数在γ-β相变温度出现明显峰值，该现象可通过原子-载流子体系无序度的急剧增加得到统计学解释。

    关键词： 热电效应、硫化铜、退火温度、相变

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • CuS/Bi4Ti3O12 p-n异质结材料的燃烧合成、表征及其在可见光下高效降解2-甲基-4-氯苯氧乙酸除草剂中的光催化应用

    摘要： 本研究通过两步法合成了一系列CuS/Bi4Ti3O12 p-n异质结材料。首先采用尿素为燃料的简易燃烧法制备了Aurivillius相Bi4Ti3O12（BT），随后通过水热法沉积5-20 wt%的CuS对Bi4Ti3O12进行改性以制备异质结材料。合成方法与煅烧温度是影响Bi4Ti3O12材料形貌、粒径及相纯度的关键因素。在600℃煅烧温度下获得相纯的BT纳米片，其平面尺寸为150-200 nm，厚度介于50-70 nm之间。水热法制备的纯CuS包含直径1.2-1.6 μm的分级微球。该异质结构材料呈现由超薄CuS纳米片和BT纳米薄片构成的分级花状结构，HRTEM与微观结构研究揭示了两相间存在微观紧密相互作用。光学与电学测试表明，异质结形成显著提升了可见光吸收（400-800 nm）和载流子分离效率。在可见光照射下（3小时内降解率>95%），CuS/Bi4Ti3O12材料对2-甲基-4-氯苯氧乙酸（MCPA）除草剂的水相降解表现出优异光催化活性，其降解速率常数是纯BT材料的4.5倍。通过光谱法（以邻苯二甲酸和硝基蓝四氮唑为分子探针）确认·OH和O2·–自由基为活性物种。结合LC-ESI-MS、TOC及猝灭实验，阐明了光催化剂表面MCPA的降解机制。

    关键词： 光催化、2-甲-4-氯苯氧乙酸（MCPA）、硫化铜（CuS）、钛酸铋（Bi4Ti3O12）、p-n异质结

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 量子点催化光还原脱除磺?；；せ?

    摘要： 本研究表明，CuInS2/ZnS量子点（QDs）可作为光催化剂用于芳基磺?；；し拥幕乖驯；し从Α６杂谝幌盗泻缱尤〈姆蓟撬狨?，其对应苯酚芳基磺酸酯的脱保护速率随催化循环中两电子转移过程的电化学电位降低而加快。当底物含有羧酸（已知的量子点结合基团）时，其脱保护速率比根据转化反应电化学电位预期的值提高了十倍以上，这一结果表明亚稳态电子给体-受体复合物的形成能带来显著的动力学优势。该脱?；し椒ú换岣扇懦＜腘HBoc或甲苯磺酰基?；せ?，且如雌酮底物所示，也不会影响邻近的酮基——这类基团通常易受此类反应常用化学还原方法的破坏。

    关键词： 硫化铜、光催化、苯磺酸盐、脱?；?、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 电纺CuS/PVP纳米线及其在热屏蔽应用中优异的近红外过滤效率

    摘要： 选择性过滤近红外（NIR）波段对通过热屏蔽实现节能至关重要。然而，在柔性基底上均匀涂覆高效纳米材料仍极具挑战性。本研究开发了新型材料加工与制备工艺，通过电纺硫化铜/聚乙烯吡咯烷酮（CuS/PVP）纳米线实现增强型热屏蔽效能。电纺技术能在热屏蔽薄膜中形成均匀分散的CuS纳米颗?！馐浅９嫒芤和扛补ひ瘴薹ㄊ迪值?。经氟化处理降低界面静电排斥后，可直接在柔性聚合物膜上沉积CuS/PVP纳米线。对封装盒体表面CuS/PVP纳米线薄膜的原位温度监测显示其具有优异的NIR屏蔽效率（87.15%）。将该薄膜直接集成于模型汽车并暴露于阳光直射下，其屏蔽效率较商用氧化钨薄膜提升约两倍。综合纳米材料制备、表面处理及集成技术的研究，最终制得兼具高柔性与可靠性的热屏蔽薄膜。

    关键词： 近红外滤光、硫化铜/聚乙烯吡咯烷酮纳米线、热屏蔽、静电纺丝、柔性薄膜

    更新于2025-09-24 04:58:26

  • 碳纳米管与石墨烯水凝胶对高效量子点敏化太阳能电池的协同效应

    摘要： 含金属硫化物的碳基复合对电极（CEs）在量子点敏化太阳能电池（QDSCs）中展现出优异的催化活性，但其器件串联电阻仍显著高于CuxS/黄铜基对电极。本研究在凝胶化过程中将碳纳米管（CNTs）引入石墨烯水凝胶（GH）与硫化铜（CuS）的二元体系，制备出CNT-GH-CuS复合对电极。结果表明，该三元对电极的导电性显著优于二元CNT-CuS和GH-CuS对电极，串联电阻从约3Ω大幅降至0.79Ω，与CuxS/黄铜对电极相当。得益于导电性提升、催化活性增强及与基底的紧密接触，组装的Zn-Cu-In-Se量子点太阳能电池实现了14.02%的创纪录光电转换效率。

    关键词： 对电极、硫化铜、太阳能电池、碳纳米管、石墨烯水凝胶

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 硫化铜/亚硒化亚铜作为量子点敏化太阳能电池的新型对电极

    摘要： 本文首次提出将硫化铜/硒化铜（Cu2S/Cu2Se）复合材料作为量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）的新型对电极（CE）。这种新型对电极对多硫化物电解液表现出更高的电催化性能。结果表明，当对电极材料从硫化铜（CuS）更换为（Cu2S/Cu2Se）复合材料时，短路电流和电池效率分别从7.22 mA/cm2提升至19.18 mA/cm2，从1.36%提升至4.60%。电化学阻抗谱（EIS）研究和塔菲尔极化分析表明，（Cu2S/Cu2Se）对电极在电解液-对电极界面具有更低的电荷转移电阻——（Cu2S/Cu2Se (5)）对电极的电阻值为6.2 Ω，而纯硫化铜（Cu2S）对电极的电阻值高达142.1 Ω。

    关键词： 硒化亚铜、硫化铜、电催化性能、对电极、量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22