太阳能光催化制氢反应体系及其材料研究进展

光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径,是当前研究热点。长期以来,人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。反应体系的设计和选择是实现高效光催化制氢和能否走向工业化的核心问题之一,因此,近年来研究者开始对光催化制氢反应体系加大研究。光催化制氢主要有非均相光催化制氢(HPC)和光电催化制氢(PEC),不同的体系具有各自的优缺点和应用范围。重点介绍光催化制氢半反应、光催化完全分解水和光电催化分解水3种主要反应体系,分析各种反应体系的特点,阐述各个体系涉及的光催化材料的发展进程,并展望太阳能光催化制氢研究前景,其中,新型高效的PEC-PV(光伏)耦合光化学转化系统有望为光解水制氢实现工业化提供一种重要的发展途径。     

薄膜光伏材料铜铟镓硒的研究进展

综述了CuIn1-xGaxSe2(CIGS)的晶体结构、光学性质和电学性质,介绍了其禁带宽度、导电类型、吸收系数、晶界面复合速率和少子寿命等重要参数。重点介绍了利用磁控溅射系统制备CIGS薄膜的两种制备工艺:磁控溅射金属预制层硒化法和单步溅射法;综述了非真空制备工艺中常用的电化学沉积法。分析了CIGS现存问题:制备工艺复杂、成本高,稀有金属In、Ga的短缺;并提出了相应的解决措施及发展趋势。     

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展

介绍了4种模式的太阳能光伏光热(PV/T)系统:空气冷却型PV/T系统、水冷PV/T系统、热管PV/T系统和光伏—太阳能辅助热泵(PV-SAHP)系统的构造及应用,分析了各自的优势与不足,并预测了PV/T系统的发展趋势。研究表明太阳能光伏光热建筑一体化,可以真正实现建筑的节能。     

半导体ZnS:Co的电子结构与磁性研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了闪锌矿结构Co掺杂ZnS体系的电子结构和磁性。通过计算掺杂后组态的几何参数、形成能、磁矩、电子态密度以及电荷密度,发现单个Co原子掺杂,替换超晶胞(2×2×2)中心的Zn原子后体系形成能小于0,可以实现掺杂,且在费米能级处出现自旋极化现象,体系具有半金属特性。通过对2个Co原子的掺杂情况的计算,发现Co-S-Co反铁磁耦合、Co-S-Zn-S-Co铁磁耦合时体系最稳定,同时解释了Co掺杂ZnS体系的铁磁性产生机理。     

氧化锌n型导电机理研究进展

氧化锌是一种宽禁带半导体,在太阳能、光电显示等方面有广泛的应用.制约其应用的是p型氧化锌很难得到,其中一个原因在于本征氧化锌n型导电的原因不明确.本文综述了氧化锌n型导电的机理,重点分析了本征缺陷和非故意掺杂氢对氧化锌n型导电的影响.