SnO2表面卤化提高钙钛矿太阳能电池光伏性能

钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为近几年来迅速发展的新型太阳能电池,其中将SnO₂纳米粒子层用作电子传输层(ETL)的钙钛矿太阳能电池器件得到了广泛的关注。SnO₂有着更低的制备温度,使其具备应用于柔性器件的潜力,但与钙钛矿层能级不匹配等问题限制着其发展。而在界面处加入钝化层,尤其是表面卤化的方法或可解决这一问题。本文综合研究了SnO₂表面卤化对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响,选用四丁基氯化铵(TBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)和四丁基碘化铵(TBAI)三种钝化材料对SnO₂表面进行钝化处理,并对钝化材料溶液进行了浓度梯度研究。通过材料形貌、结构和光学性能表征以及电池器件性能测试分析等方法,证明了SnO₂表面卤化可提高钙钛矿层的质量和PSCs光伏性能,并从器件内部电荷传输动力学等角度解释了器件性能改善的原因。为进一步说明其性能改善的机理,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对材料表面性质进行了深入研究,从能量、结构、电荷密度、态密度、功函数等角度解释了表面卤化提高SnO₂/钙钛矿界面处电子传输特性的原因。实验和理论计算均表明TBAC对于SnO₂具有较好的钝化效果,并随着溶液浓度的提升钝化作用越明显。SnO₂表面卤化作用的深入研究不仅对提高电池器件性能具有实际意义,还能够帮助理解太阳能电池界面现象,为界面改性提供新的研究思路。     

贫PbI2基体的胶体量子点固体用于高效红外太阳能电池(英文)

胶体量子点(CQD)具有优异的红外光吸收能力和光谱可调特性,是用于制备高效太阳能电池最有前途的红外光电材料之一。然而,以醋酸铵(AA)为添加剂的液相配体交换会导致CQD固体中产生宽带隙PbI₂基质,其将作为电荷传输势垒,在很大程度上影响了CQD太阳能电池(CQDSC)中载流子的提取,从而影响了光伏性能。本文报道利用二甲基碘化铵(DMAI)调节CQD配体交换过程,使载流子在CQD固体中的传输势垒大幅降低。通过对CQD固体进行全面的表征和理论计算,充分揭示了DMAI和CQD之间的相互作用。结果表明,通过DMAI调节CQD配体交换过程,使CQD固体均匀堆积,提高了载流子输运性能,并且陷阱辅助复合受到显著抑制。因此,CQDSC器件中的载流子提取得到了大幅提高,能量转换效率(PCE)比用AA制备的CQDSC器件提高了17.8%。此工作为调控CQD表面化学特性提供了新的研究思路,并为降低CQD固体中载流子输运的势垒提供了可行的方法。     

赣南萤石矿床地下水金属离子分布特征及形成机理

利用原子吸收光谱对赣南新塘萤石矿区矿井下渗水的阳离子进行测试,分析发现其主要阳离子沿矿井垂直深度分布差异悬殊,其中Na+、Ca2+含量最高,同时Ca2+、Na+、K+、Mg2+均随垂直深度而递增.在矿井垂直深度50、100、150 m,Ca2+、Na+、K+、Mg2+主要阳离子含量成倍递增,其中Ca2+含量高于CaF2在水中的溶解度11～33倍,这种变化指示矿井下渗水主要阳离子并非来自对萤石矿的溶蚀.相关性分析显示,Ca2、Na+、K+、Mg2+阳离子之间均有良好的相关性,高钠盐含量表明矿井下渗水对围岩的溶蚀作用是溶解物质的主要来源,水体主要阳离子浓度随路径增加而增大.     

壳聚糖与茜素红相互作用的电化学研究

生物活性大分子蛋白质、DNA及多糖等与小分子探针间的相互作用及其机理是近年来化学、临床医学及生命科学中研究的热点之一,这些研究可用于生物大分子的检测和新药的研发,壳聚糖(CS)是目前自然界已被发现的唯一带正电荷的可食用的碱性多糖,分子中含有丰富的氨基和羟基,并具有双螺旋结构,近年来已在食品、医药保健、化妆、环保、农业及化学化工等领域得到广泛应用,