有机P-N结太阳能电池的研究

近年来,以有机化合物作为光电转换材料的研究报道很多。与无机半导体相比,由于有机化合物的分子结构可以自行设计合成,材料选择余地大,可望达到易得而价廉的目标产物,特别是叶琳、酞著(McP)、花红P(TC)等有机光敏化合物,吸收在可见光范围内且化学性能稳定,是目前广泛研究的对象。在太阳能电池方面,由花红、酞著组成的有机P-N结太阳能电池,由于它具有高转换效率而引起了人们的注意。     

吸电子基团修饰的三联噻吩及其对纳晶TiO2电极的敏化

设计合成了吸电子基团(2氰-基-2-羧基乙烯基)修饰的三联噻吩3T-CCV,研究了它的光物理和光电化学性质.密度泛函计算证明,3T-CCV受光激发可有效地发生分子内电荷分离.研究表明,在模拟太阳光AM1.5(70 mW/cm²)照射下,以3T-CCV作为光敏剂的纳晶TiO₂太阳电池的光电转换效率达到3.25%.     

竹红菌甲素衍生物13-SO3Na-DDHA电化学及光诱导还原的研究

本工作研究了化合物13-SO₃Na-DDHA在不同pH的缓冲溶液中的电化学氧化还原行为。实验证明:化合物中羰基的还原电位与pH之间存在线性关系,其直线的斜率为60mV/pH.并证明了此过程为一步两电子、两质子还原过程:Q+2H⁺+2e=QH₂.DMF作为非质子溶剂,具有很好的稳定自由基的作用。向缓冲溶液中加入DMF后,化合物13-SO₃Na-DDHA为两步单电子还原过程,相应溶液中的光诱导电子转移吸收光谱证实了以上电化学的结果。     

竹红菌素在DMF-H2O混合体系中的电化学研究

本文研究了竹红菌素HA,HB以及13-SO₃Na-DDHA在DMF-H₂O(体积分数φ=1)混合体系中的电化学氧化还原性质。结果表明,它们都为两步单电子还原过程,反应机理为:HA,HB:HA(HB)+e+H⁺⇔HAH^·(HBH^·)+e⇔HAH^·油溶性。水溶性13-SO₃Na-DDHA:(第一步)13-SO₃Na-DDHA+e⇔13-SO₃Na-DDHA^-·(质子化)13-SO₃Na-DDHA^-·+H⁺⇔13-SO₃Na-DDHAH^·;(第二步)13-SO₃Na-DDHAH^·+e⇔13-SO₃Na-DDHAH^-·.并且,HA,HB的单电子还原半醒自由基非常稳定,而13-SO₃Na-DDHA单电子还原半醌自由基存在歧化反应,其速率常数k_f=0.408.     

电化学沉积CdSe纳晶薄膜的性能及沉积机理

电化学沉积是半导体薄膜制备的一种简便方法,常用于Ⅱ-族化合物半导体薄膜的制备.通过电沉积条件的适当改变可成功地在导电衬底上制备半导体纳晶薄膜^[1].CdSe薄膜作为一种透光性好、导电性好的半导体材料,可进行光学性能和光电性能方面的研究,而半导体纳晶多孔电极的光电化学特性与体材料之间有很大不同.本文采用电化学沉积法制备了CdSe纳晶薄膜并研究了其性能,通过扫描隧道显微镜(STM)形貌分形分析进一步研究其沉积机理.     

发光多孔硅表面的STM研究

自从Canham首次报道了室温下多孔硅的光致发光现象以来^[1],多孔硅已成为半导体光电化学及材料领域内最为热门的研究课题^[2].     

两亲性D-п-A型有机染料在染料敏化太阳能电池中的应用

设计合成了6个带有烷基链的D-п-A型有机光敏染料应用于染料敏化太阳能电池.发现长链烷基有利于电池开路光电压的提高.利用脂肪酸共敏化可进一步提高染料分子的敏化效果,且提高的程度与脂肪酸的链长有重要关系.     

我院与英国高校交流与合作前景看好

由蔡明德院长带队，我院一行六人赴欧洲教育考察小组于12月13日，在英国的德蒙福特大学、鲁顿大学和利物浦约翰摩尔大学进行了教育合作考察。此次教育考察的目的是，在我院教学与科研稳步发展的基础上，开拓我院在教育与科研方面同欧洲名高校的合作与交流，进而提高我院开展国际教育与科研合作的竞争力，为我院师生提供更为广泛的学习与研究机会。此次教育考察，     

苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极光电性能研究

用有机光敏染料敏化半导体,通过染料分子的吸附功能基团与半导体相互作用,使染料分子与半导体表面之间建立电性耦合,进行有效的电荷转移,可以形成有机-半导体复合新型光电功能材料。联吡啶钌络合物有较强的可见光吸收、氧化还原性能可逆、氧化态稳定性高,是一类性能优越的有机光敏染料。近来许多研究发现,羧酸联吡啶钌的强吸附与TiO₂纳晶薄膜的大比表面相结合,导致光生电荷快速注入TiO₂导带达到有效的电荷分离,得到了接近100%的单色光光电流效率^[1]。为研究联吡啶钌分子的不同吸附功能基团与TiO₂纳晶薄膜表面的相互作用对提高光电性能的影响,本文报道苯基磷酸取代的联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO₂薄膜的光电性能。     

基于集结模型的精馏塔产品质量非线性鲁棒控制

将奇异摄动方法应用于一个二元精馏塔的模型降价，得到了一个用于控制器设计的集结简化模型。考虑到模型的误差和其他不确定性，设计了一个基于状态反馈的非线性鲁棒控制器。由于难以实时测量中间状态，又设计了一个非线性Luenberger型的观测器，使该控制器基于输出动态反馈。应用结果表明，该非线性鲁棒控制器对于扰和模型误差具有鲁棒控制作用。