银纳米线基透明电极的预处理优化及其在柔性电致变色器件中的应用

利用简单的离心抽滤处理,预先分离除去水热产物中具有较低长径比的纳米线及小尺寸颗粒,提高较高长径比银纳米线的产率.基于此高长径比银纳米线,在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基底表面构建银纳米线/聚乙烯醇复合透明电极,并创新性地将此复合电极取代ITO电极,应用于WO3基柔性电致变色器件中,实现了器件图案化的循环变色,同时对器件的性能进行表征与分析.结果表明,电致变色器件的着色时间为16 s,褪色时间为9 s,且具有良好的氧化还原可逆性.此研究对金属纳米线基透明电极在诸多光电器件中的应用具有重要的参考价值.     

钙钛矿太阳电池外量子效率模拟与优化

使用拟合(FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x钙钛矿太阳电池器件每层材料的透射、反射曲线的方式获取材料真实光学常数以进行外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)模拟,所得结果与实际测得EQE曲线相比误差低于1;.由此分析了器件中各层薄膜材料的光学损失并针对器件中透明导电电极、电子传输层以及钙钛矿吸收层进行厚度优化,掌握了透明电极、电子传输层和钙钛矿吸收层对器件性能的影响规律.该模拟研究可有效减少实验量,为快速获得高性能器件提供了一定的指导.     

电极耦接变化对分子器件电子输运特性影响的研究

利用基于Green函数的 Tight-binding 理论,对phenalenyl构成的单分子器件电极耦接点变化情况下的电子输运特性进行了研究.通过理论计算,得出了分子与原子线电极间接点变化对电子输运的影响.结果显示电子通过phenalenyl分子器件的概率随着分子与电极的耦合点的变化而改变.当耦接点改变时,不仅电子通过phenalenyl分子的概率变化,而且无源正负能量开关器件的特征也发生变化.所得结果还揭示出在应用phenalenyl分子器件时,只需改变电极耦接,就可以获得具有不同电子学特性的分子器件.     

浅电子陷阱掺杂AgCl微晶的光作用特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,同步检测均匀掺杂K4Fe(CN)6盐的立方体AgCl微晶在室温条件下的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱。对比未掺杂样品发现,掺杂引入的浅电子陷阱使样品中的自由光电子衰减时间延长了338ns,衰减过程中出现一个明显的一级指数快衰减区;较高浓度掺杂情况下,测量了光作用产物对光电子衰减的影响,分析表明,光作用产物是具有深电子陷阱作用的银簇。光作用产物的出现,使得晶体中发生了浅电子陷阱到深电子陷阱效应的转变,可见掺杂使得晶体内部结构和光作用特性发生了变化。     

硫增感AgBrCl立方体微晶中光电子衰减行为的研究

利用微波吸收相敏检测技术并结合短脉冲激光曝光,测量了硫增感条件下AgBrCl立方体微晶感光材料的光电子时间衰减谱.分析了光电子一级衰减区域与增感温度的关系,确定了硫增感的陷阱效应对光电子衰减时间和光电子不同一级衰减区域的影响,并获得了增感过程中生成浅电子陷阱效果的最佳增感条件.     

染料吸附立方体氯化银微晶的光电子特性

利用微波吸收介电谱检测技术测得了不同染料吸附量条件下立方体氯化银微晶的光电子衰减曲线,发现随着染料吸附量的增多,光电子的衰减速率变快,且不是一个单凋变化过程.光电子衰减的微观动力学分析表明,染料吸附存在着聚集体吸附和单分子态吸附两种情形,聚集体吸附使得微晶中的填隙银离子增多,从而增加了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变快;染料单分子态的吸附起修饰微晶表面能级的作用,从而减少了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变慢.     

微波吸收法研究ZnS:Mn粉末发光材料的光电子瞬态过程

本文采用微波吸收介电谱技术,测量了ZnS:Mn材料受到紫外超短脉冲激光激发后,其光生电子的瞬态衰减过程,得到了ZnS:Mn材料光电子衰减时间分辨谱.分析表明,光电子衰减由快慢两个衰减过程组成,快过程持续时间约为10ns,慢过程近似为指数衰减过程.Mn的掺杂浓度对导带光电子的寿命有明显的影响,慢过程光电子寿命随着Mn掺杂浓度的增加而呈下降趋势,掺杂浓度由0.10;质量分数增加到1.00;质量分数时,慢过程的光电子寿命由779ns下降到363ns,下降了近一倍.这是由于随着Mn掺杂浓度的提高,Mn2+发光中心的密度增加,导带光电子与发光中心的碰撞几率增大,寿命降低.     

面向新世纪的人工晶体

人工晶体是重要的电子、光子材料。本文结合信息技术的进步来考察电子材料、光电子材料和光子材料中人工晶体的发展。在新世纪(太元世纪)的全球信息科技的构架材料中人工晶体仍起着中心作用。     

掺杂AgCl中光电子衰减特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,检测均匀掺杂[Fe(CN)_6]~(4-)盐的立方体AgCl微晶首次曝光后的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱.实验发现,随着掺杂浓度的增加,样品中自由光电子衰减时间逐渐从未掺杂时的116 ns延长至1133 ns.分析光电子衰减曲线还同时得到,随着掺杂浓度的增加,光电子的前期较慢衰减过程逐渐变快,后期较快衰减过程逐渐变慢,总体上衰减时间逐渐增加,且掺杂浓度变化对后期衰减影响较大.研究表明掺杂使得晶体中引入了能总体上延缓光电子衰减的浅电子陷阱,并且随掺杂浓度的增加,浅电子陷阱特征更加明显.     

硫增感对立方体AgCl微晶光电子衰减影响的动力学研究

本工作利用微波吸收介电谱技术检测了硫增感立方体氯化银微晶光电子的衰减时间谱,并根据实验结果建立了硫增感氯化银微晶的动力学模型,通过计算机求解由此模型得到的光电子衰减动力学方程,得到了不同增感时间下电子陷阱的浓度和深度,发现随增感时间的增加,电子陷阱的深度保持不变(0.201eV),而陷阱的浓度发生了变化,即在增感时间为75 min时电子陷阱的浓度为7.5×10-6;在增感时间为60 min时电子陷阱的浓度为3×10-6,这些结论对于其它晶体特性的研究具有参考价值.     

微米及纳米WC-Co基BDD污水处理电极的制备研究

硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料,其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一,良好的衬底材料可提高膜基结合力,从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备微米、纳米两种表面形貌的BDD电极,并利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法对两种电极的物理性能、表面状态及电化学性能进行表征,研究结果表明：在沉积速率方面,微米薄膜是纳米薄膜的1.5倍,但纳米薄膜具有更小的残余应力,仅为-0.6 GPa;两种电极在0.5 mol/L的H₂SO₄溶液中均展现较宽的电化学窗口(约为3.7～3.9 V)和极小的背景电流,在K₃[Fe(CN)₆]氧化还原系统中表现出良好的准可逆特性,这些特性均与常规Si、Nb、Ti基BDD电极相似。在此基础上,本文对两种电极开展了苯酚模拟废水处理和加速寿命试验(ALT),结果显示：相同参数下,纳米电极在ALT中使用寿命约为423 h,明显优于微...     

柔性透明摩擦电子学晶体管及主动式电子器件调控研究获进展

正近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式机制。摩擦电子学是利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性,以实现各种功     

PVP的混合分子量体系对AgNWs生长包覆的影响研究

近年来,AgNWs(Ag Nanowires)透明电极由于良好的导电性、优秀的韧性,作为氧化铟锡(ITO)的替代材料受到了广泛的关注,可以用于多种电子设备,如触摸屏、有机太阳能电池和显示器等.但是,在近年的透明电极应用中,低长径比所带来的雾度过高、导电性较差的缺陷使AgNWs不能广泛地推广,所以提高长径比是迫在眉睫的.本文采用一步多元醇法制备AgNWs,探究不同分子量的混合PVP体系参与反应对包覆效果及生长过程的影响.研究结果表明,与单一分子量PVP体系相比,PVP混合体系在生长过程中的再次形核点减少,AgNWs的长径比更高;分子量为1 300 000与分子量为58 000的PVP按2∶1的比例混合,AgNWs宽度最小,长径比最高可达到1 200以上.     

利用皮秒激光激发技术研究纳米硫增感溴化银中光电子特性

纳米硫增感作为一种新型的增感手段,能很大程度上提高卤化银感光材料的性能.卤化银中光电子信号十分微弱,光电子寿命在纳秒量级,本文采用微弱信号的微波吸收相敏检测技术,它能精确地测量载流子的时间特性,反映感光过程的细微变化.通过测量我们获得了不同纳米硫化物粒子增感的立方体溴化银乳剂中光电子的瞬态行为,分析了不同增感温度对增感的溴化银乳剂中光生电子随增感时间而衰减的影响.结果表明:当增感温度增加时,可以缩短乳剂达到最佳光电子利用率的增感时间.     

合肥研究院同步辐射光电子光离子符合技术应用研究获进展

<正>中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所研究员张为俊课题组应用同步辐射光电子光离子符合技术,在正丁烷分子热解化学反应机理研究方面取得新进展,相关研究成果以Pyrolysis of n-butane investigated usingsynchrotron threshold photoelectron photoioncoincidence spectroscopy为题在线发表在英国皇家化学会出版的RSC Advances(2017,7:28746-28753)上。光电子光离子符合技术(Photoelectron photoion coincidence,PEPICO)对分子光电离生成的电子和离子     

ITO薄膜的厚度对其光电性能的影响

氧化铟锡(indium-tin oxide, ITO)具有在可见光范围内高度透明的特性和优良的电学特性,通常当作透明电极,被广泛应用于太阳电池和发光元器件上.本研究中用电阻加热反应蒸发的方法制备ITO薄膜,测试了膜的厚度、电阻率、可见光透过率、载流子浓度和迁移率,讨论薄膜的厚度对薄膜光电性能的影响.实验中制备的ITO薄膜,透过率良好,电阻率可达6.37×10-4Ω·cm,载流子浓度和迁移率可分别达到1.91×1020cm-3和66.4cm2v-1s-1.将实验中制备的ITO作为nip太阳能电池透明电极,其短路电流为10.13mA/cm2,开路电压为0.79V,填充因子为0.648,效率可达到5.193;.     

低铂Pt/SiC制备及对氧还原反应的催化性能表征

采用乙二醇回流法成功制备了理论含铂量为14;的Pt/SiC阴极催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂晶型结构、表面形貌和表面电子结构进行了表征.应用循环伏安法和旋转圆盘电极进行电化学测试,研究了Pt/SiC催化剂对氧还原反应催化活性.结果表明,在180℃条件下合成的Pt/SiC催化剂的平均粒径为3.4 nm,Pt是面心立方结构.Pt在SiC表面以0价为主,有利于O2在其表面的吸附和解离.Pt/SiC-180催化剂具有与商业Pt/C(20;)催化剂相近的氧还原催化性能.Pt/SiC-180催化剂的起始还原电位为0.95 V,氧还原过程以4-电子路径为主,且稳定性和抗甲醇中毒性能明显优于商业Pt/C催化剂.优良的催化性能和较低的含铂量使其有望成为低铂燃料电池阴极催化潜在材料.     

用直流磁控溅射法研制非晶硅太阳电池ZnO/Al背反射电极

本文首先在低温(140℃)和低功率下采用Zn:Al合金靶直流反应磁控溅射法研制ZnO:A1透明导电膜.然后在单结(glass/SnO2/pin/)或双结(glass/SnO2/pin/pin/)非晶硅电池上沉积约70～lOOnm厚的ZnO透明导电膜,最后再用电阻蒸发法沉积Al电极.实验获得了较好的n+/ZnO界面,实现了ZnO/Al背电极的增反作用,使电池的短路电流增加1～3mA/cm2,光电转化效率提高1～3;(绝对效率),小面积电池效率达到9.5;.     

锂离子电池CoO多孔纳米片阵列/碳布柔性负极材料

可穿戴、可折叠电子设备日益受到人们的关注,开发与之配套的柔性电极材料成为当下的研究热点。本研究采用水热法制备前驱体/碳布复合材料,将其在高纯氩气气氛下煅烧,得到柔性的CoO多孔纳米片阵列/碳布负极材料。这种多孔与三维网状立体结构能够有效缓解充放电过程中材料的体积效应,而且多孔结构还增加了活性物质CoO纳米片的比表面积,有利于电极材料储锂容量的提升。电化学性能测试表明,该CoO多孔纳米片阵列/碳布负极材料在100 mA·cm^-2的恒电流下, 首次放电容量1 862.8 mAh·cm^-2,首次循环库伦效率87.8%,在700 mA·cm^-2的电流密度下,经过100次的充放电循环后,材料的放电比容量仍保持在1 428.9 mAh·cm^-2。在1 000 mA·cm^-2的电流密度下,仍然有1 353.8 mAh·cm²的容量。该方法简便易行且原料成本低廉,可以降低锂离子电池柔性负极材料的成本。     

基于柔性玻璃衬底ZnO∶B薄膜的非晶硅太阳能电池的制备及其光电性能研究

采用低压化学气相沉积法(LPCVD)在大面积(40 cm ×40 cm)超薄柔性玻璃和硬质玻璃衬底上分别制备了B掺杂的ZnO(BZO)透明导电薄膜及非晶硅薄膜太阳能电池,对比了两种衬底上BZO薄膜的形貌、光学和导电性能及其非晶硅薄膜电池的性能.结果表明,在相同LPCVD工艺下,超薄柔性玻璃衬底上BZO薄膜的生长速率相对减小;当生长相同厚度BZO薄膜时,超薄柔性玻璃衬底的透光率相对于硬质玻璃衬底提高约2;,同时并具有相同的导电能力.在柔性玻璃衬底上制备的非晶硅薄膜电池的初始和稳定转化效率也相对提高,分别达到9.16;和7.82;.