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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 频率调制激励下开尔文探针力显微镜测量光生载流子动力学所用单点光谱曲线的数值分析

    摘要： 近年来，纳米结构与光传输机制之间复杂相互作用的研究，对许多新兴光伏技术的发展至关重要。在此背景下，频率调制激励下的开尔文探针力显微镜已成为探测光生载流子动力学、获取多种光伏材料纳米尺度载流子寿命的有效技术。然而，基于该方法的某些数据解读仍存在争议，例如可能存在的电容伪影问题。数据拟合过程中采用的数学模型也需特别关注，因其对时间常数计算具有决定性影响。本文提出并验证了一种自动数值模拟方法，可预测光伏材料中平均表面光电压谱线随频率调制激励源变化的行为，从而实现模拟结果与实验数据的对比。我们阐述了该模拟方法的通用原理，并将其与先前采用频率调制激励下单点开尔文探针力显微镜获得的硅纳米晶太阳能电池实验结果，以及强度调制扫描开尔文探针显微镜测得的聚合物/富勒烯体异质结器件结果进行对比。此外，研究表明该模拟方法能通过数值分析提供样品光生载流子动力学的补充信息，从而完善实验结果。

    关键词： 开尔文探针力显微镜、纳米结构光伏技术、数值模拟、光生载流子动力学、载流子动力学、载流子复合、载流子寿命

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 单颗CsPbBr?钙钛矿纳米晶体的光致发光闪烁与间歇现象：揭示明确的载流子复合动力学

    摘要： 为深入理解CsPbBr3纳米晶中载流子复合的动力学机制，我们采用时间标记-时间分辨方法研究了该材料单颗粒水平的光致发光（PL）行为。研究发现纳米晶存在两种显著不同的PL涨落现象，分别对应闪烁和间歇发光。闪烁现象源于纳米晶表面过量陷阱态，经后合成表面处理后，这些闪烁单颗粒转变为间歇发光颗粒，其PL强度与稳定性均显著提升。通过对PL时间轨迹进行强度关联寿命分析，揭示了单纳米晶中同时存在陷阱介导的非辐射带边载流子复合与正三重态复合过程。动力学与统计分析表明，陷阱态的扩散特性是导致系统PL间歇性的根源。这些发现阐明了陷阱态的本质，揭示了其在PL涨落中的表现形式，并为调控CsPbBr3纳米晶动力学提供了有效途径。

    关键词： CsPbBr3，表面处理，载流子复合，光致发光，纳米晶体

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 硫脲处理改善Cu(In,Ga)Se?太阳能电池性能

    摘要： 我们研究了硫脲处理对Cu(In,Ga)Se2（CIGS）太阳能电池吸收层的影响。该处理成功提升了电池的开路电压、填充因子和转换效率。理想因子降低与反向饱和电流密度减小表明载流子复合受到抑制，从而改善了电池性能。截面电子束感应电流测量显示强度增加，证实硫脲处理优化了薄膜质量。此外，处理后观测到的载流子密度提升暗示施主型缺陷得到钝化。这些结果表明硫脲处理有望改善吸收层品质并提升CIGS太阳能电池性能。

    关键词： 硫脲处理，太阳能电池，Cu(In,Ga)Se2，载流子复合，薄膜质量

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 纳米混合光伏器件中载流子复合与能量转换效率的研究重点

    摘要： 我们研究了接枝聚(3-十二烷基噻吩)的多壁碳纳米管(CNT-graft-PDDT)对聚(3-己基噻吩)(P3HT):苯基-C61-丁酸甲酯光伏电池性能的影响。掠入射广角X射线散射研究表明，少量这种改性碳纳米管的加入改善了薄膜的结构有序性。紫外-可见(UV-Vis)光谱显示，CNT-graft-PDDT的引入改变了吸收强度并使特征峰发生红移。原子力显微镜图像证实表面形貌出现了碳纳米管杂化特征。添加剂浓度优化为0.5 wt%时获得最高效率。与参比电池相比，掺杂该浓度CNT-graft-PDDT通过将短路电流密度(Jsc)从5.12提升至11.98 mA/cm2、开路电压(Voc)从0.6提升至0.66 V、填充因子从0.41提升至0.62，使功率转换效率提高了380%。我们还通过电化学阻抗谱以及Voc和Jsc随光强的变化研究了混合体系的光物理特性。

    关键词： 有机光伏电池，载流子复合，能量转换，碳纳米管接枝聚（3,4-乙撑二氧噻吩）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光辐射形成直接-间接GeSn能带结构：提高Sn在Ge中的溶解度

    摘要： 锡原子在锗中的低平衡固溶度（小于1%）限制了该材料在红外探测器和发射器中的应用。通过强脉冲激光辐射提供非平衡条件，可有效提高杂质原子在基质材料中的溶解度。本研究基于热梯度效应，展示了激光诱导下锗中锡原子的单调再分布，旨在突破溶解度的平衡限制。我们采用纳秒脉冲激光辐射作用于硅衬底上生长的外延Ge0.96Sn0.04层，使表层锡原子浓度提升至14%，从而形成间接-直接渐变带隙的锗锡结构。透射电镜/能谱截面分析、X射线光电子能谱、拉曼光谱及紫外反射光谱均证实表面锡原子含量提升了一个数量级。扫描电镜和原子力显微镜成像显示了明显的微观结构变化，而通过差分透射率测定的载流子寿命未发生变化，表明激光辐照未产生降低材料电子品质的缺陷。

    关键词： 激光辐射，热梯度效应，固溶体，载流子复合，锗锡合金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年第二届电力与嵌入式驱动控制国际会议(ICPEDC) - 印度金奈(2019.8.21-2019.8.23)] 2019年第二届电力与嵌入式驱动控制国际会议(ICPEDC) - n+ MoS?/i-MoS?/p-Si异质结太阳能电池的高效电子载流子分布

    摘要： 本文讨论了光伏器件能量收集纳米电子学的建模与仿真研究及其在不同光照强度下的功能表现。所提出的太阳能电池发射极层设计旨在低电场条件下仍能提升光电流效率。通过优化本征二硫化钼层厚度，该模型的电子-空穴对生成率增至4.9×102?[1/(m2·s)]，从而增强了吸收层中的载流子分布与收集效率。研究表明，该能量收集器件的开路电压(Voc)为1.982伏特，短路电流密度(Jsc)达31.22毫安/平方厘米，转换效率达到31.91%。仿真结果显示该太阳能电池具有环境稳定性和优异的载流子分布特性。

    关键词： 电场，效率区，载流子复合，光生载流子，n+型二硫化钼

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有低载流子复合特性的双面铬二硫化物单层材料，用于红外光驱动下的全水分解光催化反应

    摘要： 光催化全水分解被认为是缓解能源?；钣星熬暗姆椒ㄖ?。寻找稳定高效的光催化剂在这一过程中起着关键作用。在此，我们提出了一类新型的Janus铬二硫属化物（CrXY，X/Y = S、Se、Te）单层材料，可作为红外光照射下全水分解的高效光催化剂。我们发现这些Janus单层材料具有本征偶极矩，能促进光生载流子的空间分离。更重要的是，这些体系具有合适的带隙和带边位置，可实现卓越的红外光学吸收和高载流子迁移率。此外，基于时域密度泛函理论评估了CrXY单层材料中光生电荷载流子的非辐射复合。获得的寿命较长的激发态载流子（约2纳秒）甚至可与过渡金属二硫属化物异质结构相媲美，这有利于实现高效的光催化反应。我们的研究结果为设计具有宽光学吸收和低载流子复合的全新光催化体系提供了新思路。

    关键词： 红外光，第一性原理计算，载流子复合，Janus型铬二硫化物，光催化水分解

    更新于2025-09-24 07:23:43

  • 理解准二维卤化物钙钛矿在光伏应用中的缺陷特性

    摘要： 准二维卤化物钙钛矿因其优异的稳定性成为最具前景的光伏材料之一，但其器件光电转换效率（PCE）仍远未达到理想水平。除晶体取向相关的载流子传输外，吸收层中的缺陷对器件性能也起着关键作用——这一因素在二维钙钛矿领域尚未得到充分关注。本研究通过变温阻抗谱（AS）、光强依赖的开路电压（VOC）、空间电荷限制电流（SCLC）及光致发光测量，系统表征了二维钙钛矿薄膜中的缺陷态。结果表明：与三维对应物相比，准二维钙钛矿薄膜在陷阱能级和陷阱密度方面均存在更严重的缺陷问题，导致相应器件中光生载流子的非辐射复合更为显著（其中单分子复合占主导地位）。这些发现有助于深入理解二维钙钛矿材料的本质特性，将推动二维钙钛矿太阳能电池的进一步优化设计。

    关键词： 载流子复合、准二维卤化物钙钛矿、缺陷特性、光伏材料、太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 将金属硒化物薄膜作为次级吸收层掺入碲化镉太阳能电池中

    摘要： 近年来，硒元素引入CdTe太阳能电池促成了高性能CdTe薄膜太阳能电池的发展。该方法通过在CdTe高温沉积过程中利用前驱体CdSe层发生互扩散来形成CdSexTe1-x合金。然而，这种扩散形成的成分梯度CdSexTe1-x会导致长波长光子吸收不足。因此，在CdTe薄膜太阳能电池中引入了近空间升华法制备的CdSexTe1-x中间层。研究发现，600纳米厚的CdSexTe1-x吸收层能有效增强长波长光子吸收并扩展长波长量子效率响应。同时，研究考察了主吸收层沉积工艺对CdTe电池性能的协同效应。CdTe沉积时的衬底温度对电池效率具有显著影响：较高的衬底温度能更有效地获得更大晶粒尺寸、提升晶体质量并促进不同半导体层的互扩散。这些改进可有效降低载流子复合，从而获得更高的填充因子和开路电压。

    关键词： 光谱响应，碲化镉太阳能电池，载流子复合，CdSexTe1-x，硒化镉

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 缺陷容忍型CsPbBr?钙钛矿量子点中导带最小值之外浅/深陷阱态的范围：对载流子复合程度的调控

    摘要： 钙钛矿量子点（PQDs）具有缺陷容忍特性，其带隙纯净且光学惰性的良性缺陷态较少。然而我们发现，在导带最小值之外存在显著的深陷阱态，尽管浅陷阱态的范围极小。钙钛矿量子点中导带最小值之外的深陷阱态范围较为显著，但仍小于光学稳定性强的CdSe和InP基核/合金壳量子点?；诔焖蔡蘸统吡槊舳鹊チＷ庸馄椎纳钊敕治鼋沂玖薈sPbBr3 PQD中载流子复合的关键程度，这对能源应用具有重要意义。

    关键词： 钙钛矿量子点，超快瞬态吸收，缺陷容忍，单粒子光谱学，载流子复合，陷阱态

    更新于2025-09-19 17:13:59