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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 用于高效CdS/CdSe共敏化量子点太阳能电池的ZnO@ZIF-8反蛋白石结构光阳极

    摘要： 量子点敏化太阳能电池中的光阳极对光收集和电荷转移过程至关重要。本文采用自组装蛋白石模板法制备了三维反蛋白石结构(ZnO@ZIF-8 3D IO)光阳极。该合成光阳极具有完全贯通且直径增大的孔隙结构，从而提升了量子点和电解质的渗透性。同时，规则互联的大孔阵列结构通过慢光子和多重散射效应增强了光捕获能力和电荷转移过程。包覆在ZnO IO表面的ZIF-8壳层不仅提供高孔隙率，还作为?；ざ刍憬档土私缑嬖亓髯痈春?。为研究ZnO@ZIF-8 IO的电荷传输机制，采用级联CdS/CdSe量子点作为敏化剂。得益于IO结构和ZIF-8修饰，基于ZnO@ZIF-8 IO的太阳能电池光电转换效率可达1.75%(1.71±0.04%)，几乎是ZnO IO光阳极电池(0.81±0.05%)的两倍。

    关键词： 反蛋白石结构，CdS/CdSe共敏化，ZnO@ZIF-8，光阳极，量子点太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于过氧化氢沉积CdS窗口层的CdTe太阳能电池饱和电流与理想因子研究

    摘要： 通过向溶液中添加过氧化氢（H2O2），采用化学浴沉积法制备出具有更大光学带隙的致密硫化镉（CdS）薄膜。X射线光电子能谱研究表明，CdS窗口层中形成的硫酸镉（CdSO4）证实了CdS的氧化现象。结合合金CdS1?yTey的量子效率分析表明，氧化态CdS抑制了硫-碲（S-Te）互扩散，从而提升了短波范围的光谱响应。此外，由于开路电压和填充因子的改善，该氧化CdS层将碲化镉（CdTe）基太阳能电池的转换效率从11.2%提升至14.0%。通过温度依赖的电流-电压曲线评估了饱和电流的传输机制，结果显示氧化窗口层同时降低了界面复合与体相复合，从而提高了理想因子。耗尽区体相复合的减少归因于S-Te互扩散诱导的陷阱能级减少，而界面复合的降低则源于氧化CdS更大的光学带隙，这导致CdS/CdTe异质结处形成类尖峰的导带排列。

    关键词： 饱和电流、CBD（镉扩散阻挡层）、开路电压、理想因子、CdS:O/CdTe异质结、过氧化氢

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 摩尔浓度对II型异质结构CdS/PbS核壳量子点结构和光学性质的影响

    摘要： 核壳（CS）半导体量子点中粒径与晶体结构的相互关系引发了广泛关注。已有研究报道了化学合成的CdS/PbS CS纳米颗粒前驱体浓度对其结构及光学性质的影响。X射线衍射（XRD）图谱显示CdS/PbS CS量子点呈六方相多晶特性，该结果也通过选区电子衍射（SEAD）图谱得到验证。高分辨透射电镜（HRTEM）图像显示颗粒尺寸约为15纳米，同时证实了纳米颗粒的核壳结构。能谱分析（EDX）与XRD图谱均表明形成了纯相CdS/PbS CS结构纳米颗粒。小球形纳米颗粒内部应变占主导地位，导致XRD衍射峰向更高2θ值偏移，且该偏移随核体晶体尺寸增大而减小。摩尔浓度对纳米颗粒尺寸的影响体现在吸收光谱和发射光谱的红移现象中。核壳纳米颗粒的带隙与纳米晶体的摩尔浓度成反比变化。荧光强度随纳米晶体摩尔浓度增加呈现上升趋势。光学性质与核壳纳米颗粒的结构特性具有一致性。

    关键词： 摩尔浓度效应、结构特性、光学特性、CdS/PbS、核壳纳米粒子

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 地球丰产元素Cu-Zn-Sn-S太阳能电池中替代电子传输层的a-TiO?/Cu-Zn-Sn-S界面能级排列与纳米尺度研究

    摘要： 多年来，以丰富地球元素和纯硫化物为原料的铜锌锡硫（CZTS）太阳能电池效率一直停滞在9.4%左右，而其同类产品铜铟镓硒（CIGS）的效率已超过22%?？返缪梗╒OC）偏低是导致效率低下的主要挑战因素，这是由严重的非辐射界面复合引起的。传统CZTS-CdS界面因能量级排列不当和晶格失配存在较高缺陷态，加剧了陷阱辅助复合效应，从而导致低开路电压。本研究提出采用非晶态二氧化钛（带隙Eg=3.8 eV）作为传统低带隙硫化镉（Eg=2.4 eV）层的理想替代材料。通过X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）对CZTS-TiO2层表面及界面进行了研究，结果显示CZTS-TiO2界面呈现有利的"尖峰"状构型，其导带偏移值为0.17 eV。利用开尔文探针力显微镜对CZTS-TiO2层界面进行纳米尺度探测表明，与传统CZTS-CdS界面相比，CZTS-TiO2界面的复合势垒更高。基于CZTS-TiO2异质结的光电探测器中光生载流子的快速衰减响应和较低持续光电导现象进一步验证了研究结果。能级排列与纳米尺度界面研究表明，二氧化钛可作为丰富地球元素CZTS太阳能电池极具前景的缓冲层替代材料。

    关键词： XPS、TiO2、CZTS、CdS、能级排列、KPFM、UPS、太阳能电池、界面复合

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过优化量子点结构提高电子与空穴传输平衡的高效发光二极管

    摘要： 通过调控量子点（QDs）结构被视为改善量子点发光二极管（QLEDs）电荷传输平衡的有效途径之一。本文报道了通过优化CdSe壳层和CdS外层制备的高亮度Cd0.1Zn0.9S/CdSe/CdS量子点，并探索其在QLEDs中的应用。研究发现，当CdSe和CdS壳层具有适当厚度时，器件的电荷传输平衡可得到改善。对比研究表明，采用Cd0.1Zn0.9S/CdSe/CdS与CdSe/CdS两种红光QLEDs中，前者外量子效率（EQE）超过后者的三倍，这表明量子点结构对控制QLEDs的电荷传输平衡具有重要作用。

    关键词： 量子点、外量子效率、QLEDs、电荷转移平衡、Cd0.1Zn0.9S/CdSe/CdS

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 二极管激光对CdS薄膜物理性能的影响

    摘要： 本研究采用喷雾热解法在玻璃基底上沉积硫化镉(CdS)薄膜，通过二极管激光器考察这些薄膜电磁与光学特性的影响。实验中，样品分别在不同曝光时间(10、20、30、40、50、60、70和80分钟)下，以500毫瓦功率、532纳米波长、距光源10厘米距离的激光笔进行辐照。采用紫外-可见分光光度计测量190-1100纳米范围内的吸收光谱，从吸收光谱计算出透射率、反射率、吸收系数(α)、消光系数(K)、光学带隙(Eg)、折射率(n)及复介电常数等光学参数。结果表明：激光笔辐照导致透射率(T)、反射率(R)、吸收系数α、消光系数(K)、折射率(n)以及介电常数实部和虚部均降低，同时能隙值(Eg)减小。对不同辐照时间比例的CdS薄膜进行FTIR光谱分析发现，随着辐照时间增加，峰值位置未改变仅强度发生变化。

    关键词： 硫化镉（CdS）、激光辐照、电磁与光学性能、喷雾热解法、薄膜

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过微波水热反应沉积CdSe量子点修饰的三维ZnO/ZnxCd1?xS/CdS纳米结构用于化学太阳能电池

    摘要： 由智能材料构成的高效界面可在电荷快速转移与分离中发挥关键作用，从而实现太阳能电池的高功率转换效率。本研究报道了一种采用ZnO/ZnxCd1?xS/CdS结构的高效化学太阳能电池，通过微波水热技术沉积CdSe进行修饰，利用框架结构实现电荷快速传输并支持重复使用。我们系统研究了CdS纳米棒与ZnxCd1?xS层的形貌、纳米结构及反应机理。结果表明：由于沉积的CdSe量子点几乎吸收了全部可见光，光吸收范围从CdS的550 nm扩展至700 nm。通过分析组分结构对电池性能的影响，揭示了增强机制主要源于适宜的纳米分支结构、高光吸收率、低电荷转移电阻及低复合速率。本工作展示了一种具有普适性的多组分复合界面设计方法，不仅能实现化学太阳能电池中的高效电荷传输与分离，还可拓展应用于光催化及水分解领域。

    关键词： 化学太阳能电池，复合结构，ZnO/ZnxCd1?xS/CdS，CdSe量子点，微波水热法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于纳米柱的CdS/CdTe太阳能电池器件模拟

    摘要： 基于纳米柱的n-CdS/p-CdTe太阳能电池已通过TCAD器件仿真软件SILVACO进行模拟。两个电极均位于器件同一平面及背面。详细研究表明，与等效平面p-n结器件相比，该设计在关键参数提取方面有显著提升。此外，纳米柱对载流子的有效收集也改善了最大输出功率、填充因子和转换效率等关键参数。随着纳米柱高度的增加，这些关键参数也进一步优化。

    关键词： TCAD模拟器、纳米柱、制造、背接触、CdS/CdTe太阳能电池、平面结构

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 高温生长实现厚壳CdSe/CdS核壳纳米片低阈值放大自发辐射与激光发射

    摘要： 胶体半导体纳米片（NPLs）因其优异的光学特性，近期成为极具前景的光学增益介质。本研究首次系统探究了高温生长合成的CdSe/CdS核壳纳米片的壳层厚度依赖性光学增益特性。得益于高温反应条件下高质量CdS壳层对非辐射表面缺陷的有效钝化，该核壳纳米片展现出量子产率提升、光稳定性增强及发光闪烁显著抑制的特性。同时，CdSe/CdS纳米片的放大自发辐射（ASE）性能呈现非单调的壳层厚度依赖性——六单层CdS厚壳纳米片的ASE阈值低至≈4.4 μJ cm?2，并表现出超快瞬态动力学过程（≈11 ps）。此外，通过超快瞬态吸收光谱观测到光学增益具有超长寿命（>800 ps）和大带宽（>140 nm）特性。最终研制出厚壳纳米片垂直腔面发射激光器，实现了空间定向单模工作且激光阈值极低（≈1.1 μJ cm?2）。这些卓越成果归因于核壳纳米片的优异光学增益性能，标志着向实用化NPL激光器件迈出了重要一步。

    关键词： CdSe/CdS、放大自发辐射、纳米片、垂直腔面发射激光器、光学增益

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一种仿生自组装的钴肟@硫化镉/还原氧化石墨烯杂化材料用于增强光催化产氢

    摘要： 构建了一种仿生CoPe@CdS/rGO杂化材料，通过将分子钴催化剂与CdS纳米半导体在还原氧化石墨烯上自组装而成，用于增强光催化产氢性能。该材料实现了从CdS/rGO到分子催化剂的光诱导电子转移，并形成长寿命的电荷分离态以实现高效产氢。

    关键词： 自组装、钴肟、CdS/还原氧化石墨烯、光催化产氢、仿生

    更新于2025-09-12 10:27:22