钙钛矿太阳能电池是一种全新的全固态薄膜电池.报道的能量转换效率已提高到19.3%,成为可再生能源领域的热点研究方向.空穴传输材料是构成高效钙钛矿太阳能电池的重要组分之一.本文介绍了钙钛矿太阳能电池的基本结构,对空穴传输材料的分子结构、能级水平和迁移率等对电池性能的影响进行了详细的总结和评述.
本文综述了石墨烯及其衍生物作为界面材料在有机太阳能电池中的应用,包括作为阳极界面层、阴极界面层和叠层电池中间层等方面.氧化石墨烯由于较好的透光性,易于分散在水溶液中与溶液加工等优点已被应用在有机太阳能电池中.对氧化石墨烯作为阳极界面层的研究包括通过部分还原或掺杂提高其导电性、通过引入高负电性原子提高其表面功函数,以及通过...
利用具有钙钛矿结构的有机-无机杂化卤化物制备的太阳能电池,由于具有溶液可加工性和高光电转换效率,受到了广泛关注.在目前报道的最高光电转换效率的器件中,采用了CH3NH3Pb I（3-x）Clx碘氯混合钙钛矿作为吸光层,据报道在这种材料中光电子的扩散长度可以超过1μm.本文综述了在CH3NH3Pb I（3-x）Clx方面现有的研究工作,指出了薄膜制备条件的重要...
高效低成本太阳电池的研发是太阳能光伏技术大规模推广应用的关键.近年来兴起的有机-无机杂化钙钛矿（以下简称钙钛矿）太阳电池因具有光电能量转换效率高、制备工艺简单等优点,引起了学术界和产业界的广泛关注,具有广阔的发展前景.其中平面异质结钙钛矿太阳电池因具有结构简单,可低温制备等诸多优点,成为目前研究的一个重要方向.平面异质结钙钛...
本文从理论模拟和实验角度研究了钙钛矿太阳能电池的伏安特性,并着重探讨了由于界面电荷输运受限而产生的S形特征.理论模拟表明,当电池界面电荷输运速度逐渐降低时,出现界面电荷积累,影响电池输出性能.实验研究表明,当电池的背接触,光阳极等界面电荷输运速度受限时,即出现S形伏安特性,降低电池效率.然而,由于电子和空穴在界面输运性质方面的差异...
溶剂对钙钛矿太阳能电池器件有着至关重要的影响.基于目前常用的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和丁内酯（GBL）溶剂,一步溶液旋涂技术和介孔电池结构,制备的钙钛矿薄膜的形貌、结晶性,以及最终的器件光电转化效率存在较大的差异,利用DMF作为溶剂,效率仅为2.8%,而基于GBL的电池效率可以达到10.1%.结合SEM,HRTEM,XRD和UV等表征手段,分析了钙钛矿从DMF溶...
钙钛矿太阳电池的迅速发展为解决未来能源问题带来一线曙光.但是,钙钛矿太阳电池在高效率电池器件的可重现性、稳定性以及性能评估等方面还面临着很多问题,严重制约其今后的发展.本文综述了钙钛矿太阳电池面世以来发生的重要进展,以及存在的几个关键性问题.从器件基本结构和基本工作原理出发,本文重点讨论了光吸收层的光谱和形貌等性质对器件性...
近年来,由于钙钛矿材料优良的光学吸收和电荷传导特性,有机无机杂化固态太阳能电池取得了突破性的进展.自2009年首次报道了光电转换效率为3.8%的钙钛矿太阳能电池以来,该类电池的效率不断突破.基于介孔薄膜的电池已取得了超过16.7%的认证光电转换效率,基于平板异质结结构电池光电转换效率达到19.3%,已接近传统硅基太阳能电池的光电转换效率.本文...
硒化锑（Sb2Se3）是一种二元单相化合物,原料储量大、毒性低、价格便宜;同时其禁带宽度合适（～1.15eV）,吸光系数大（〉10^5cm^- 1）,长晶温度低,非常适合制作新型低成本低毒的薄膜太阳能电池,理论光电转换效率可达30%以上.目前文献报道的Sb2Se3薄膜太阳能电池效率已达3.7%,初步证明了Sb2Se3材料在薄膜太阳能电池应用方面的巨大潜力.本文综述了...
有机-无机杂化的卤素钙钛矿材料在2009年首次应用在光伏器件中,而后有关此类型太阳能电池的报道数量呈井喷式增长.至2014年5月钙钛矿电池光电转化效率已接近20%,已超过有机及染料敏化太阳能电池的效率,且有望达到单晶硅太阳能的水平,成为光伏发电领域中的希望之星.在钙钛矿电池中,电子传输材料与吸收层的电子选择性接触对提高光电转化效率起到重...
自从2009年首次报道采用有机-无机杂化钙钛矿作为吸光材料用于太阳能电池以来,钙钛矿太阳能电池效率的快速提升引起了人们广泛的关注,这类电池同时具有制备工艺简单、成本低廉等优点,引发了钙钛矿电池的研究热潮.目前研究工作大多数集中在如何提高电池的光电转化效率,但钙钛矿电池要真正实现产业化应用,急需要解决材料及器件的稳定性问题.本文探...
以有机共轭聚合物为电子给体和无机纳米结构为电子受体组成的杂化型聚合物太阳电池（HPSC）,是一类新型的光伏器件.HPSC将有机物和无机物的光学、电学和力学等性能集成在一起,其最显著的优点体现在材料来源丰富、性能互补且可调控、易实现低成本组装及轻便等方面.金属氧化物纳米结构具有环境友好、可见光区透明且易合成等特点,是很有发展前景的...
基于有机-无机杂化钙钛矿材料（CH3NH3Pb X3）制备的太阳电池效率自2009年从3.8%增长到19.6%,因其较高的光吸收系数,较低的成本及易于制备等优势获得了广泛关注.钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层,还可用作电子和空穴传输层,以此制备出不同结构的钙钛矿太阳电池：介孔结构、介观超结构、平面结构、无HTM层结构和有机结构.除此之外,钙钛矿材料制备...
量子点太阳电池现已成为极具潜力的＂第三代＂光伏器件,其优点体现在材料成本低廉,制备工艺简便,以及其敏化剂特有的多激子效应（MEG）潜能和吸光范围可方便调节等方面.但是与染料分子敏化剂相比,量子点敏化剂粒径更大、表面缺乏具有与Ti O2结合的官能团,这导致其在Ti O2介孔中渗透阻力大、难以在Ti O2表面吸附沉积,所以量子点沉积手段在电池组...
本文介绍了新型铁电-半导体耦合光伏器件的发展历史和现状,阐述了所观察到的非经典行为,即开路电压在直流偏置电场控制下的迟滞的现象.将之与含有光诱导偶极子场的有机光伏器件和量子点电池、压电光电子器件、铁电光伏器件、钙钛矿电池等进行比较,发现偶极子极化电场在多种光伏器件中均存在,甚至可能起到主导作用.因此,提出了偶极子场半导体器件...
时间和空间上实时观测原子运动对于自然科学研究有着非常重大的意义,而超快电子衍射（UED）技术同时具备飞秒激光脉冲的高时间分辨特性和电子衍射技术的高空间特性,可以为实时观测原子级分辨尺度物质的结构变化提供一种有效工具.本文综述了超快电子衍射技术的发展历史、实验方法以及相关应用,并且展望了超快电子衍射技术未来的发展.
通过负值度和测量诱导的扰动,研究了非均匀磁场和杂质磁场对自旋为1的Heisenberg系统量子关联的影响.研究发现非均匀磁场的增加会降低纠缠,但也可用来产生纠缠,并且会提高临界非线性作用Kc的值,测量诱导的扰动的临界磁场要高于负值度的临界磁场,而且测量诱导的扰动不会随着非线性作用｜K｜的减小而消失,它能全面反映量子关联的存在.研究还发现,...
研究了囚禁于简谐＋四次势中具有自旋轨道耦合相互作用的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的基态结构;考虑了自旋轨道耦合相互作用和旋转对基态结构的影响;结果发现在自旋轨道耦合相互作用与旋转共同作用下,系统呈现出丰富且新奇的基态结构,如条形、双排和蛇皮花斑状等.
人类行为往往取决于经济社会的某种趋势性影响,对其动力学的定量描述和准确理解是当前复杂系统研究的热点.本文提出由迁移距离,迁移人口年龄和迁出地经济人口密度所描述的群体迁移欲望函数,及广义势.借助于朗之万方程,将其转变为Hamilton-Jacobi方程,从而对群体决策行为进行统计理论分析.采用高维最陡降线的方式求解Hamilton-Jacobi方程.其解的...
本文首先根据能量转换理论建立了电磁辐射影响下神经元电流变量模型,然后结合HodgkinHuxley（HH）神经元模型研究了电磁辐射对单个神经元以及耦合神经元放电行为的影响.结果表明,随着电磁辐射强度的增大,神经元放电率逐渐减小,最后达到一个比较稳定的值.神经元原有的周期型放电由于辐射强度的增大而逐步过渡到簇放电状态,并借助动态分岔理论解释...
针对单模Lorenz-Haken激光系统中存在的混沌现象,提出一种单变量间歇反馈控制方案.数值结果表明,通过选择不同的控制强度,可将Lorenz-Haken激光混沌系统镇定到1周期态、2周期态、4周期态、6周期态、8周期态等.同时,利用该控制方案,实现了Lorenz-Haken激光混沌系统的同步.
分数阶混沌系统参数估计的本质是多维参数优化问题,其对于实现分数阶混沌控制与同步至关重要.提出一种基于量子并行特性的粒子群优化新算法,用于解决分数阶混沌的系统参数估计问题.利用量子计算的并行特性,设计出了一种新的量子编码,使每代运算的可计算次数呈指数增加.在此基础上,构建了由量子当前旋转角、个体最优旋转角和全局最优旋转角共同组...
针对短期风速时间序列的预测问题进行了研究.首先通过0-1混沌测试法确定短期风速时间序列具有混沌特性.采用相空间重构技术,利用C-C算法确定延迟时间,G-P算法确定嵌入维数.然后提出一种参数在线修正的最小二乘支持向量机预测模型,采用改进的粒子群算法进行预测模型中参数的优化.最后通过仿真对比实验表明提出的预测方法在预测精度、预测误差、预...
HfO2因高k值、热稳定性良好和相对Si导带偏移良好等特点,作为电荷俘获型存储器栅介质材料得到了广泛研究.为了明确高k俘获层提高CTM电荷俘获效率的原因,运用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了氧空位引起HfO2的晶格变化及其影响计算结果显示优化后氧空位最近邻氧原子间距明显减小,次近邻O与Hf间距变化稍小.优化后氧空位明显改变局部晶格,...
液体中空化现象的研究对减少空蚀破坏,提高空化空泡的有效利用具有重要意义.本文采用分子动力学模拟的方法,对正则系综条件下系统中空化的发生特性进行研究,分析空化发生的机理,讨论温度、数密度等因素对空化发生的影响,并与格子Boltzmann方法进行了比较.模拟结果表明：温度和数密度的变化,都对系统中的空化产生显著影响.其中,温度升高,使系统中...
本文基于二维磁性柱周期阵列设计了具有等效零折射率的磁性特异电磁介质.通过多重散射理论计算体系的光子能带和等效介质理论提取体系的等效电磁参量可以确定该磁性特异电磁介质可以实现等效介电常数和等效磁导率同时为零.利用该双零磁性特异电磁介质可以实现电磁波在无相位延迟下的传输,从而可以调控电磁波的空间相位变化.进而,通过设计具有不...
本文提出一种利用非传统螺旋相位调控高阶涡旋光束拓扑结构的方法.数值模拟并实验研究了具有不均匀旋转梯度的非传统螺旋相位对高阶涡旋光束的调控行为.结果表明,携带有非传统螺旋相位的高阶涡旋光束在传输过程中,将退化为沿一条直线排列的多个一阶相位奇点,并且,这种非传统螺旋相位对高阶涡旋光束的调控特性,可抑制相位噪声等扰动所引起的拓扑...
本文介绍了非均匀部分相干光束的概念,并用数值模拟的方法详细研究了其在自由空间传输后的变化.研究结果表明,经过自由空间传输后非均匀部分相干光束会发生不同于传统相干模型光束的显著变化.这种变化和光束传输距离、光源空间相干度分布、光源光强分布密切相关.经过传输后,源平面自相干附近点的空间相干度发生突变,在短距离传输过程中源平面高...
研究了耦合光共振时Rb^87冷原子D1线A形能级体系中电磁感应透明吸收曲线的不对称现象．发现间隔为814MHz的另一个激发态能级导致了不对称现象,不对称现象的根本原因是受激拉曼散射，同时发现透明窗口两侧不对称的吸收峰的幅值比与耦合光强成正比,理论拟合与实验数据符合得较好．
通过微型原子蒸汽室产生质量满足要求的相干布居囚禁（CPT）信号是实现芯片原子钟的关键之一.本实验通过对光源实施频率调制和对光场与87Rb原子作用产生的信号作相敏解调获得高信噪比的CPT微分谱线,利用CPT微分谱线研究了CPT信号随工作参数变化的规律以及信号质量对原子钟频率稳定度的影响,所获研究结果与理论模型预期相符合,实验结果为芯片原子...
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