太阳能光电板在可持续建筑立面整合设计中的美学表达

可持续建筑立面的发展越来越多的呈现出与光电板整合的趋势,但是目前除了价格及技术因素外,光电板与立面整合的美学问题限制了其在可持续建筑设计中进一步的推广与应用.本文试图从分析光电板材料所传达的美学信息入手,在分析其材料的颜色、质感及构造基础上,通过实例研究的方法,归纳了光电板在立面设计中美学表达的组织策略,为建筑师更好的应用光电板材料提供参考.     

ZnO自组装量子点的生长及局域态密度测量

量子点用于光电器件可以减小极化电场、避免发光峰位偏移、减少非辐射复合。目前文献中针对ZnO量子点的自组装生长机理及电学性能研究较少。针对自组装生长量子点用于光电器件有源层的需求,采用金属有机化学气相沉积方法,自组装生长了ZnO量子点,并对该量子点的局域态密度进行了测量。SEM图像显示ZnO量子点均匀分布在衬底表面,直径约10~15nm;PL谱显示ZnO量子点的发光波长随量子点的直径增加而红移。采用STM/STS测量了ZnO量子点表面的局域态密度,并在部分量子点中观测到禁带中分立、对称的能级,结果分析表明这些禁带中的能级源自VO-VZn的形成。     

GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的设计

随着探测领域的不断扩大和深入,人们对高性能量子阱红外探测器的需求也越来越迫切。为了解决这一问题,从量子阱红外探测器性能对探测器材料、结构的依赖作用入手,利用电磁仿真方法设计了5个周期的GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器。该探测器采用纵向层状三明治结构,顶部和底部由n型掺杂的GaAs接触层构成,中间是5个周期的GaAs/AlGaAs量子阱复合层。结果表明,该量子阱探测器的最优探测波段为978 nm,而且在近红外波段该红外探测器的反射峰值随着量子阱阱宽的增大向低频方向移动,其最优阱宽为5 nm,为获得高性能量子阱红外探测器提供理论支持。     

耦合量子点薄膜中光致界面电荷转移

为了更好地了解量子点光伏器件的工作过程,从而为设计高效量子点光伏器件提供依据,研究了CdSe耦合量子点薄膜在不同时间尺度的界面电荷转移动力学特性。通过瞬态光电流(TOF)研究了量子点与电极之间的界面电荷转移及随后发生的载流子复合过程,结果表明,后者的时间尺度约在120ns左右;然后对比单双层量子点光伏器件TOF信号,结果表明在双层量子点光伏器件中存在不同尺寸量子点之间的界面电荷转移过程;最后采用时间分辨荧光光谱手段研究了量子点与受体之间的界面电荷转移过程,结果表明该过程发生在几十ps的时间尺度。     

钙钛矿太阳能电池的光电模拟及器件优化方法

对钙钛矿太阳能电池内部的载流子复合机理、复合方式、缺陷类型进行深入研究,实现在光电器件内的多尺度及全方位的半导体光电模拟的优化工作,结合器件制备的优化策略,将有助于钙钛矿太阳能电池领域的进一步发展。钙钛矿太阳电池在工作条件下,器件内部的光场及电场的分布对光生载流子的输运行为有着重要的影响,并最终影响器件的光电性能。半导体光电模拟可以在理论上通过计算手段明晰各个功能层的选择并预测内部电子与空穴的分布及传输行为,为实际光电器件的制备提供技术指导,并能极大地缩短研究进程。通过FDTD及APSYS与DFT光电模拟手段可在理论上明晰并优化钙钛矿太阳能电池中各个功能层的光学与电学行为,实现在光电器件内的多尺度及全方位的半导体光电模拟的优化工作,结合器件制备的优化策略,有望在理论上指导高效率的钙钛矿太阳能电池的制备。     

附着量子点的TiO_2纳米管的制备

TiO_2纳米管作为一种新型的纳米材料,因其具有优异的性能和广泛的应用潜能而备受关注。量子点由于量子限域效应而具有许多独特的光、电效应,也是人们研究的焦点。本文先在恒压条件下进行阳极氧化,得到了结构规整的纳米管。在此基础上,再通过电化学沉积法合成了管壁附着PbS量子点的TiO_2纳米管。这种复合材料有望应用在光敏太阳能电池等光电材料及超级电容器的电极材料上。     

前界面缺陷对钙钛矿太阳电池性能的影响模拟

通过对光伏器件的模拟分析可以进一步提高对器件的认识深度,在实际工艺中利于优化器件制备条件,为高效钙钛矿太阳电池提供新思路.借助SCAPS模拟软件研究钙钛矿电池中钙钛矿吸收层、CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x/TiO_2界面、TCO/TiO_2界面中缺陷态密度对电池性能的影响,模拟表明CH_3NH_3P I_(3-x)Cl_x中缺陷态密度和缺陷能级位置对器件效率的影响非常大,当缺陷态密度小于10~(16)cm~(-3)时,器件光电转换效率都能保持较高数值,达到16%以上.CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x/TiO_2界面层中CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x缺陷态密度对器件的FF影响较大,当缺陷态密度小于10~(17)cm~(-3)时器件填充因子都能保持较高的数值,达到78%以上.TiO_2缺陷态密度降低和掺杂浓度提高对器件填充因子和开路电压都有利.TCO/TiO_2界面层中适当增大窗口层掺杂浓度和带隙可以有效改善器件的光伏性能.     

剑桥研究团队突破钙钛矿材料LED技术

<正>剑桥大学、牛津大学和德国慕尼黑大学组成的联合研究团队,近日展示了钙钛矿材料的一个新应用领域:用于制备各种颜色的高亮度LED。据了解,研究团队使用的是一类有机金属卤化物钙钛矿材料,含有铅、碳基离子和卤素离子,易溶于普通溶剂,干燥后形成钙钛矿晶体,其制备过程低廉、简单。研究人员通过设计二极管结构,将电荷限制在非常薄的钙钛矿薄层中,创造了电子空穴捕获过程的条件,从而实现发光。     

CdS量子点敏化TiO_2光阳极的可控构筑及其光电传输特性

以Cd(NO3)2,Na2S和TiO2为原料,采用连续离子层沉积法制备不同层数的CdS/TiO2光阳极。以Pt作对电极,CdS量子点做敏化剂,组装了不同层数的量子点敏化太阳能电池。通过对电池的光电性能测试,得到了不同层数CdS/TiO2光阳极电池的光电性能参数。结合I-V曲线图、I-T曲线图和交流阻抗谱图,分析了不同层数CdS/TiO2光阳极的光电特性和光电传输特性,通过SEM测试,探讨了CdS/TiO2的形貌。实验结果表明:CdS的含量在一定范围内能有效地改善光阳极的导电性能,15次循环沉积,CdS量子点敏化TiO2光阳极的转换效率最高。     

硫化铅量子点的制备及配体置换

本文采用低成本且操作简便的溶液方法制备了Pb S量子点,并采用不同有机溶剂进行配体置换,对比发现辛胺配体量子点具有优异性能,利于进一步应用,为太阳能电池等光电子器件的研发提供材料支持与技术参考。