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oe1(光电查) - 科学论文

48 条数据
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  • 离域效应与过剩能量对有机太阳能电池量子效率的影响及光学互易关系成立性的研究

    摘要： 研究了两种典型聚合物：富勒烯体系中长程电荷分离的光子能量依赖性。实验表明，PCDTBT:PC61BM体系的内量子效率（IQE）与激发能量无关；而TQ1:PC71BM体系在接近电荷转移电致发光峰最大值的激发能量下呈现强能量依赖性，在更高激发能量时则变为能量无关。动力学蒙特卡洛模拟复现了实验测得的IQE数据，并揭示这种能量依赖性由电荷离域效应主导。当激发能量对应电荷转移电致发光峰最大值或更低时，要实现高效长程分离需要空穴-电子对初始分离约4-5纳米，而在更高光子能量下离域效应对电荷分离的影响较小。我们的模型结果表明，从现象学角度看电荷转移电致发光与外量子效率之间的互易关系，并不能从根本上证明这些光谱间常用的互易关系具有普适性。

    关键词： 离域、光学互易关系、量子效率、有机太阳能电池、电荷分离

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多晶PbSe光电探测器的多尺度材料到系统建模

    摘要： 我们提出了一种基于物理的多尺度多晶硒化铅光电探测器材料-系统模型，该模型将基础材料特性与电路级性能指标相关联。通过实验观测的薄膜结构与电学表征，我们首先建立了能带结构模型，解释了敏化薄膜中的载流子类型反转现象及长载流子寿命特性。光敏薄膜独特的能带结构导致光生载流子分离——空穴迁移至反型PbSe/PbI?界面，而电子则被束缚在晶粒间区域的薄膜体相中。这些载流子输运过程共同构成了定量描述薄膜I-V特性的双电流光电导理论。 为捕捉像素尺寸效应与陷阱载流子阻塞影响，我们基于功函数相对差异建立了探测器薄膜金属接触模型。同时针对迁移率、寿命、量子效率、噪声等关键物理参数建立了详细模型，将这些参数与响应度R和比探测率D*等探测器性能指标紧密关联，揭示其与材料特性及工作条件的深层关系。 最终开发出基于Verilog-A的紧凑型SPICE模型，可直接与先进数字读出集成电路单元设计集成，用于模拟和优化高性能焦平面阵列——该阵列是自动驾驶汽车、物联网安防及嵌入式应用等快速扩张市场中的核心组件。

    关键词： 多晶材料、PbSe光电探测器、载流子类型反转、多尺度建模、量子效率、能带结构、SPICE模型

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 汽车级3.0微米像素高动态范围传感器（带LED频闪抑制功能）

    摘要： 我们展示并讨论了一款适用于汽车温度范围、具备LED频闪抑制功能（LFM）的高动态范围（HDR）图像传感器参数。该传感器的总信噪比（包含暗固定图案噪声的信噪比）会因浮动扩散区（FD）暗电流（DC）和暗信号非均匀性（DSNU）而降低。我们展示了降低FD暗电流与DSNU的成果，以实现在高达120°C温度下满足不同信号电平所需的信噪比要求。此外还探讨了背照式图像传感器量子效率（QE）、灵敏度、色彩效应及其他像素参数的温度依赖性。对比+120°C结温与室温环境，在可见光波段我们测得相对百分比数个百分点的提升，而在940nm波段则测得灵敏度提升1.46倍。对蓝/绿/红等可见光波段灵敏度的测量变化显示：高温会导致所捕获图像色彩准确性受到一定影响，产生轻微色偏。但这种色偏肉眼难以察觉，可通过自动白平衡及温度补偿色彩校正矩阵消除。

    关键词： 温度依赖性、灵敏度、LED频闪抑制、量子效率、汽车电子、CMOS、高动态范围、图像传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过缺陷分析阐明氧化亚铜太阳能电池中外部量子效率损失的来源

    摘要： 异质结氧化亚铜（Cu2O）太阳能电池是一类重要的地壳丰度高光伏材料，可通过电化学沉积（ECD）和热氧化（TO）等多种技术合成。后者制备的电池在文献报道中效率最高达8.1%，但长波长范围（490-600纳米）的外量子效率（EQE）较低。相比之下，电化学沉积法制备的Cu2O在短波长范围具有高达90%的更高外量子效率。我们通过阻抗谱表征对比ECD与TO薄膜，采用集总电路模型拟合确定陷阱密度并进行模拟，阐明了这种差异的成因。数据显示热氧化Cu2O在价带顶上方约0.5电子伏特处存在更高密度的界面缺陷，同时体相缺陷密度较低，这解释了其短波长外量子效率较低而长波长外量子效率较高的现象。本研究表明，降低界面缺陷态密度是进一步提升热氧化法Cu2O太阳能电池效率的途径。

    关键词： 大气压空间原子层沉积、化学气相沉积、界面与体缺陷、阻抗谱、氧化亚铜太阳能电池、量子效率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过化学技术制备的Cd2SnO4/CdS/Cu2O/Ag太阳能电池

    摘要： 首次研究了Cd2SnO4/CdS/Cu2O/Ag异质结在太阳能电池中的应用。该异质结构通过化学技术在玻璃基底上制备：i) 采用溶胶-凝胶法沉积作为透明导电氧化物的Cd2SnO4；ii) 通过化学浴沉积制备作为n型层的CdS；iii) 利用喷雾热解法制备作为p型层的Cu2O。Cd2SnO4和CdS层的厚度分别为290 nm和135 nm。研究采用不同厚度的Cu2O（τ=135、185、220、350和800 nm）来探究该参数对电池性能的影响，当τ=220 nm时获得最佳光伏参数：开路电压VOC=346 mV，短路电流密度JSC=1.57 mA/cm2，填充因子FF=33.4%，转换效率η=0.18%。外量子效率显示在低于Cu2O和CdS带隙的能量值处仍能产生电流。

    关键词： Cu2O/CdS、化学技术、太阳能电池、量子效率、喷雾热解

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过量子效率与温度依赖的电流密度-电压测量分析硅异质结太阳能电池的工艺相关电学特性

    摘要： 非晶硅-晶体硅（a-Si:H/c-Si）异质结太阳能电池通过在沉积a-Si:H层之前对硅片进行红外（IR）辐射或电阻预加热制备。采用红外辐射或电阻预加热的电池分别呈现无S形（WoS）或有S形（WS）的光电流密度-电压（J-V）特性。Suns-Voc分析显示两种电池的少数载流子在前/背金属接触处均无势垒。WS电池的光强和偏压相关量子效率表明a-Si:H/c-Si界面因能带偏移阻碍了载流子收集，而WoS电池中观察到更多缺陷的a-Si:H层。WS和WoS电池的温度依赖性暗态J-V特性揭示其载流子传输分别通过隧穿辅助复合和隧穿机制实现。硅片的红外预加热降低了a-Si:H的带隙并有助于最小化界面能带偏移，而电阻加热则显示出相对更好的a-Si:H/c-Si界面钝化效果。

    关键词： S形结构、异质结、量子效率、非晶硅、带阶、硅太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用高效近红外发光ScBO3:Cr3+荧光粉的发光二极管进行生物组织穿透

    摘要： 近期，红外发光二极管（LED）在全球研究领域引起了广泛关注。作为LED基础材料的红外荧光粉也成为研究热点。本研究介绍了一种高量子效率的红外ScBO3:Cr3+荧光粉，其发射光谱范围为700-1000纳米，峰值位于800纳米处。通过具有高元素选择性的电子顺磁共振光谱，我们阐明了光致发光光谱中异常小峰的成因。通过变温测量清晰观测并讨论了声子结构与电子-晶格相互作用。该材料实现了72.8%的高量子效率。为评估实际应用潜力，我们设计了荧光粉转换型LED封装器件，展现出优异的稳定性（输出功率达39.11毫瓦）。所制备的红外LED对生物组织表现出卓越的穿透能力。本研究为红外LED的发光特性与实际应用提供了重要见解。

    关键词： 红外线、发光二极管、生物组织穿透、荧光粉、量子效率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 掺杂Ho3+离子的钡铅铝氟硼酸盐玻璃的光谱与发光特性及其在绿色激光中的应用

    摘要： 采用熔融淬冷法制备了掺杂不同浓度Ho3?离子的光学透明硼铝铅氟酸盐（BaPbAlFB）玻璃。通过拉曼光谱研究了室温下制备玻璃中的结构基团。利用光学吸收、激发、发射及衰减等光谱测试手段，分析了BaPbAlFB玻璃的可见光致发光（PL）特性与激光潜力。根据吸收光谱特征估算的键合参数（δ）用于解析Ho3?离子与周围配体的键合性质，由吸收光谱数据获得的乌尔巴赫能量值验证了该玻璃体系的无定形特性。应用Judd-Ofelt（J-O）理论处理吸收光谱特征的实测振子强度，获得最佳拟合J-O参数（Ωλ, λ=2,4,6），用于评估BaPbAlFB玻璃中Ho3?离子主要荧光能级的辐射参数。实验发现由于能量传递效应，Ho3?离子浓度增加会导致实测寿命（τexp）缩短。通过关联实测寿命（τexp）与辐射寿命（τR）计算了掺杂玻璃中Ho3?离子的量子效率（η）。研究表明：当Ho3?离子掺杂浓度为1mol%时，5S?→5I?（绿光）跃迁呈现强可见发射、大受激发射截面（σse）、高分支比（βR）及良好量子效率（η），证实该体系适用于可见绿光激光器的设计与开发。

    关键词： 发射截面、钬、玻璃、量子效率、CIE坐标、光致发光

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 近紫外LED用发光效率接近1的红色发射Ba2Y5B5O17:Eu3+磷光体的温度依赖性发光特性

    摘要： 基于近紫外LED芯片的固态白光光源正受到越来越多的关注。这得益于近紫外发光LED芯片效率的不断提升，以及与蓝光LED芯片器件相比更广泛的荧光粉选择空间。本文简要概述了利用近紫外LED产生白光的原理，并讨论了现有荧光粉的一些光学特性。最后，报道并讨论了高效红光发射Ba2Y5B5O17:Eu3+荧光粉体及陶瓷的合成与光学特性，分析其作为近紫外LED基白光光源中红色组件的潜在应用价值。

    关键词： 铕离子、陶瓷、近紫外LED、量子效率、发光效能、红色荧光粉、硼酸盐、CIE 1931色坐标、热猝灭

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019年6月16日-2019年6月21日）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 多结太阳能电池量子效率分析与提升

    摘要： 光伏发电一直被视为无需使用化石燃料的最重要电力来源。与太阳能接收的可用性和丰富性所蕴含的潜力相比，人类对光伏的依赖程度明显偏低，主要障碍在于电池效率。多结太阳能电池是解决效率问题的卓越构想。本文提出了一种五层四结太阳能电池模型，重点实现太阳光能接收光谱的最大化转换。文中展示了最终的能带图、电流-电压特性及量子效率。所开发电池的填充因子为43.61%，最高量子效率达76.198%。通过与既往文献对比，发现该电池的填充因子和量子效率均有显著提升。

    关键词： 光伏技术，太阳能电池，SCAPS-1D，量子效率，多结

    更新于2025-09-19 17:13:59