Influence of Yb-Doped Nanoporous TiO2 Films on Photovoltaic Performance of Dye-Sensitized Solar Cells

Yb-doped TiO2 pastes with different Yb/TiO2 weight ratios are prepared in the sol-gel process to obtain dyesensitized solar cells （DSCs）. The nanocrystalline size of Yb-TiO2 becomes smaller and the lattice parameters change. Lattice distortion is observed and dark current is detected. It is found that a part of Yb existing as insulating oxide Yb2O3 state acts as barrier layers at the electrode-electrolyte interface to suppress charge recombination. A Yb-doped TiO2 electrode applied in DSCs leads to a higher open-circuit voltage and a higher fill factor. How the Yb-doped TiO2 films affect the photovoltaic response of DSCs is discussed.     

金属铁中空位团簇演化行为的相场研究

构建了一个定量化的相场模型, 用于研究金属铁(Fe)中空位团簇的演化行为. 基于理想气体自由能函数构造了体系的总能量, 并给出了将相场模型中的计算参数与实验数据相结合的方法. 此相场模型能够定量描述空位团簇在金属Fe中生长和粗化的过程以及晶界对于空位团簇演化过程的影响. 这些结果为进一步研究金属Fe中氢/氦等杂质原子与空位之间的相互作用及其演化行为提供了途径. 关键词： 铁 空位团簇 演化 相场方法     

聚苯胺基固态染料敏化太阳电池中电子输运性能的研究

以导电聚苯胺为空穴传输材料，制备了固态染料敏化太阳电池(DSC).利用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了TiO₂多孔膜内的电子输运及复合过程.通过TiO₂多孔膜内电子的平均传输时间(τ_d)和电子寿命(τ_n)及对IMPS实验数据的拟合，获得电子在TiO₂膜内的有效扩散系数(D_n)和扩散长度(L_n).这些聚苯胺基电池中的τ_n值为相应的液体型电池的1/10倍左右，表明在该固体电池中存在严重的光生电子的复合过程，这很可能主要是与氧化态染料分子和导电电子间的复合有关.随着TiO₂膜厚的增加，τ_n和τ_d均变小，但D_n和L_n随之增加，只有在合适的膜厚范围内才能获得较高的光伏性能. 关键词： 聚苯胺 染料敏化太阳电池 IMPS IMVS     

TiO2颗粒尺寸对染料敏化太阳电池内电子输运特性影响研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO₂薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO₂颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数值.IMPS/IMVS理论模型拟合实验测量数据的结果表明：在不同入射光强下,随着颗粒尺寸的增大,电子扩散系数(D_n)增大,而电子寿命(τ_n 关键词： 染料敏化 太阳电池 IMPS/IMVS 电子传输     

TiO2颗粒尺寸对染料敏化太阳电池内电子输运特性影响研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO2薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO2颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数值.IMPS/IMVS理论模型拟合实验测量数据的结果表明:在不同入射光强下,随着颗粒尺寸的增大,电子扩散系数(Dn)增大,而电子寿命(τn)减小,电子传输时间(τd)也减小.Dn随颗粒尺寸增大而增加归因于薄膜表面积的减小,而τn减小可以通过缺陷之间的跃迁频率来解释,τd减小是由于TiO2薄膜内缺陷浓度减小而导致的.     

染料敏化太阳电池中TiO2膜内电子传输和背反应特性研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO₂多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(α)、电子扩散系数(D_n)、电子寿命(τ_n)、电子传输时间(τ_d)和入射单色光光电转化效率(IPCE)等微观参数的数值.研究表明：膜薄有利于加快电子传 关键词： 染料敏化 太阳电池 IMPS/IMVS 传输     

染料敏化太阳电池中TiO2膜内电子传输和背反应特性研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO2多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(a)、电子扩散系数(Dn)、电子寿命(τn)、电子传输时间(τd)和入射单色光光电转化效率(IPCE)等微观参数的数值.研究表明:膜薄有利于加快电子传输,膜厚有利于提高光生电子浓度,进而从微观层面上研究了薄膜厚度对于电池内部电子产生、传输和复合过程的影响.     

Magnetic properties of L1_0 FePt thin film influenced by recoverable strains stemmed from the polarization of Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3–PbTiO_3 substrate

The magnetic properties and magnetization reversible processes of L1_0 FePt(3 nm)/Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3–PbTiO_3(PMN–PT) heterostructure were investigated by using the phase field model. The simulation results show that the magnetic coercivities and magnetic domains evolution in the L1_0 FePt thin film are significantly influenced by the compressive strains stemming from the polarization of single crystal PMN–PT substrate under an applied electric field. It is found that the magnetic coercivities increase with increasing of the compressive strain. A large compressive strain is beneficial to aligning the magnetic moments along the out-of-plane direction and to the enhancement of perpendicular magnetic anisotropy. The variations of magnetic energy densities show that when compressive strains are different at the magnetization reversible processes, the magnetic anisotropy energies and the magnetic exchange energies firstly increase and then decrease, the negative demagnetization energy peaks appear at coercivities fields, and the magnetoelastic energies are invariable at large external magnetic field with the energy maximum appearing at coercivities fields. The variations of the magnetoelastic energies bring about the perpendicular magnetic anisotropy so that the magnetoelastic energy is lower at the large external magnetic fields, whereas the appearance of magnetoelastic energy peaks is due to the magnetization-altered direction from the normal direction of the plane of the L1_0 FePt thin film at coercivities fields.     

计算物理课程的本研协同建设

随着信息技术的快速发展和学科间不断交叉渗透,作为与理论物理和实验物理并列的第三种研究物理现象和规律的方法,计算物理变得越来越重要.然而,由于学科发展相对较晚以及学科自身的一些特点,本科生和研究生的计算物理课程教学尚未形成较成熟的体系.本文主要介绍北京航空航天大学本科生和研究生计算物理课程协同建设的探索和实践情况.本科生课程定位于掌握计算物理的基础理论知识和解决物理问题的案例实践,课程教学小班化;研究生课程定位于构建计算物理坚实的专业基础和宽广的知识结构,突出专业性和前沿性,重视计算实践能力,并开设计算物理二级学科平行课.本文主要介绍了从课程内容、教学方式和考核手段等方面进行的协同建设的探索与实践,这项探索使得本科生和研究生课程在内容、结构和方式上具有连续性和统一性.