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TiO_2 composite electron transport layers for planar perovskite solar cells by mixed spray pyrolysis with precursor solution incorporating TiO_2 nanoparticles

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Chinese Physics B 2018年第1期27卷 121-126页

作者：田嘉琪李红翠王海月郑博薛叶斌刘喜哲 Institute of Atomic and Molecular Physics Jilin Provincial Key Laboratory of Applied Atomic and Molecular SpectroscopyJilin University

Perovskite solar cells with planar structure are attractive for their simplified device structure and reduced hysteresis effect. Compared to conventional mesoporous devices, TiO2 porous scaffold layers are removed in planar devices. Then, compact TiO2 electron transport layers take the functions of extracting electrons, transporting electrons, and blocking holes. Therefore, the properties of these compact TiO2 layers are important for the performance of solar cells. In this work, we develop a mixed spray pyrolysis method for producing compact TiO2 layers by incorporating TiO2 nanoparticles with dif- ferent size into the precursor solutions. For the optimized nanoparticle size of 60 nm, a power conversion efficiency of 16.7% is achieved, which is obviously higher than that of devices without incorporated nanoparticles （9.9%）. Further in- vestigation reveals that the incorporation of nanoparticles can remarkably improve the charge extraction and recombination processes.

关键词： perovskite solar cell electron transport layer charge extraction recombination

PCBM/TiO2作为平面结甲脒钙钛矿太阳电池的电子传输层

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PCBM/TiO2作为平面结甲脒钙钛矿太阳电池的电子传输层

局部铯离子掺杂改善FAPbI3钙钛矿太阳电池性能

第四届新型太阳能电池学术研讨会

作者：薛叶斌李红翠刘喜哲吉林大学原子与分子物理研究所

平面结器件具有结构简单、迟滞效应低等优势,但对钙钛矿吸光层的质量要求比较高。我们利用HC(NH)PbI(FAPbI)作为吸光层材料,制备了平面结钙钛矿太阳电池。采用两步法制备FAPbI时,经常会出现针孔缺陷和黄色δ相,这些缺陷会导致器件内部... 详细信息

平面结器件具有结构简单、迟滞效应低等优势,但对钙钛矿吸光层的质量要求比较高。我们利用HC(NH)PbI(FAPbI)作为吸光层材料,制备了平面结钙钛矿太阳电池。采用两步法制备FAPbI时,经常会出现针孔缺陷和黄色δ相,这些缺陷会导致器件内部的复合过程。在这项研究中,引入PCBM作为TiO电子传输层与FAPbI层的中间层。SEM图像表明,PCBM中间层能够促进FAPbI吸光层中晶粒的生长。XRD测量表明,PCBM层抑制了黄色δ相的形成,并能增强钙钛矿晶体的结晶度。通过优化PCBM厚度,可以使FAPbI平面结器件的平均太阳光转换效率从6.8%提高到15.1%,并且消除了迟滞现象。阻抗谱表明,PCBM中间层能有效的抑制器件内部载流子复合过程,但对界面电荷转移略有阻碍,因此最优条件来自这两个过程的平衡。

关键词：钙钛矿太阳电池电子传输层 PCBM TiO2 界面

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局部铯离子掺杂改善FAPbI3钙钛矿太阳电池性能

第五届新型太阳能电池学术研讨会

作者：薛叶斌王海月刘喜哲吉林大学原子与分子物理研究所

在HC(NH)PbI(FAPbI)作为吸光层的钙钛矿太阳电池中,掺杂小尺寸的一价阳离子可以使FAPbI的钙钛矿晶体结构更加稳定。文献报道,铯离子可消除晶格张力,提高FAPbI器件的稳定性和光伏性能。在本论文中,我们采用了与之前报道的溶液混合掺杂不... 详细信息

在HC(NH)PbI(FAPbI)作为吸光层的钙钛矿太阳电池中,掺杂小尺寸的一价阳离子可以使FAPbI的钙钛矿晶体结构更加稳定。文献报道,铯离子可消除晶格张力,提高FAPbI器件的稳定性和光伏性能。在本论文中,我们采用了与之前报道的溶液混合掺杂不同的方法,即通过界面扩散的方法制备铯掺杂的FAPbI层,并以此为基础制备了钙钛矿器件。通过元素分析显示,在钙钛矿层表面无法探测出掺杂元素铯,表明铯主要分布在TiO/FAPbI的界面附近;而溶液混合方法掺杂制备的钙钛矿薄膜,铯离子是分布在整个吸光层。界面掺杂可以避免因引入铯离子而导致的光吸收边蓝移,同时改善了铯掺杂FAPbI层的结晶度。在优化的条件下,器件的光电转换效率达到17%,表现出比未经铯掺杂的器件或使用溶液混合掺杂制备的器件更优异的光伏性能。

关键词：钙钛矿太阳电池 HC(NH2)2PbI3 界面扩散碘化铯

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测量液体表面张力系数的新方法

实验科学与技术 2016年第3期14卷 180-182页

作者：薛叶斌孙长平路宝凤崔宝凤临沂大学理学院山东省临沂市276005 临沂大学实验中心山东省临沂市276005

基于拉脱法测量液体表面张力系数的原理,采用排水法和杠杆原理来测量水的表面张力系数,实验结果表明,使用该文装置测量的结果与标准值符合得很好,与传统的拉脱法相比,测量精度有了很大的提高。该方法具有实验仪器简单、可操作性强、实... 详细信息

基于拉脱法测量液体表面张力系数的原理,采用排水法和杠杆原理来测量水的表面张力系数,实验结果表明,使用该文装置测量的结果与标准值符合得很好,与传统的拉脱法相比,测量精度有了很大的提高。该方法具有实验仪器简单、可操作性强、实验结果精确等优点,能够为测量液体表面张力系数提供一种新的途径。

关键词：液体表面张力杠杆原理排水法

人工智能与政治安全形态演变:一项系统研究的尝试

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国际安全研究 2025年第1期43卷 54-72,156,157页

作者：封帅薛世锟上海国际问题研究院网络空间国际治理研究中心上海国际问题研究院上海200233

在人工智能时代,政治安全的内涵正在被不断深化和持续拓展,各国面临的政治安全风险也愈发复杂。根据系统科学理论,政治安全可以构建为一种政治安全系统,包含正反要素、四大结构面与动态稳定的功能。人工智能在经历从游离到输入的时序过... 详细信息

在人工智能时代,政治安全的内涵正在被不断深化和持续拓展,各国面临的政治安全风险也愈发复杂。根据系统科学理论,政治安全可以构建为一种政治安全系统,包含正反要素、四大结构面与动态稳定的功能。人工智能在经历从游离到输入的时序过程后,作为一种新的要素与政治安全系统发生互动。人工智能与政治安全的互动遵循“技术—应用—风险—系统”的逻辑过程,并实现对系统内其他要素的影响。这种影响全面且深刻,使得人工智能开始大面积嵌入政治安全系统,重构了政治安全结构。政治安全正在面临人工智能所带来的更复杂的风险形态,包括权力安全、制度安全与价值安全在内的政治安全内部生态都将发生深刻变化,推动整个政治安全形态经历深刻的变革。

关键词：人工智能政治安全国家安全系统科学

激光诱导荧光技术与地下水重金属原位检测应用进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 19-34页

作者：毛康薛家奇陈卓张华中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水... 详细信息

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水重金属污染特性和无损获取其价态的优势。本文在简述LIF检测重金属原理和LIF原位检测地下水重金属装备基础上,重点从荧光探针合成及其在重金属传感检测方法的构建上总结了基于不同荧光探针的LIF现场检测重金属的研究进展。目前可用于重金属检测的荧光探针包括以小分子探针、有机大分子和聚集诱导发光为主的有机荧光探针和以金纳米簇、量子点和金属有机框架材料为代表的纳米荧光探针。这些探针的合成及其对应的传感检测方法的构建表明LIF技术在地下水重金属检测中具有巨大优势。而针对地下水重金属检测的LIF设备研发方面的成果虽不如荧光传感检测方法丰富,但已研制出部分重金属的传感器和检测装备,表现出良好的应用前景。未来研究将会聚焦在地下水重金属主控因子识别和抗干扰技术研发、荧光探针合成与LIF检测方法构建、重金属传感部件和检测装备集成研制,以及检测技术标准化,为后续场地地下水典型重金属LIF检测技术的研究提供参考。

关键词：地下水重金属激光诱导荧光荧光探针现场检测

磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的成骨分化

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4841-4850页

作者：陈品叡薛轶元裴锡波四川大学华西口腔医院口腔医学+前沿医学创新中心四川省成都市610041 四川大学华西口腔医院华西院区修复科四川省成都市610041 四川大学华西口腔医院锦江门诊修复科四川省成都市610041

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架... 详细信息

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用一锅法合成具有磁性的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入2.5,5,10,20μg的Fe_(3)O_(4)),通过扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计检测等对Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒进行表征,筛选出合适的材料进行后续实验。提取4周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别与不同质量浓度(25,50,75,100,125μg/mL)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒溶液共培养,CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的材料溶液质量浓度;筛选出材料溶液质量浓度后,施加磁刺激(磁场强度分别为0,50,100,150 MT),CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的磁场强度与Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒,用于骨髓间充质干细胞诱导分化实验。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)纳米颗粒溶液共培养,以单独培养的细胞为空白对照,成脂诱导后进行油红O染色,成骨诱导后进行碱性磷酸酶、茜素红染色与Runx2蛋白质量浓度检测。结果与结论:(1)扫描电镜下可见Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒呈现十二面体结构,随着材料中Fe_(3)O_(4)含量的增加,纳米颗粒的粒径增大,选择粒径约250 nm(该粒径下的纳米颗粒功能性及生物安全性较稳定)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入5,10μg的Fe_(3)O_(4))进行后续实验。(2)CCK-8检测结果显示,在100MT磁场作用下,50μg/mL的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中加入10μg的Fe_(3)O_(4))能够显著促进骨髓间充质干细胞的增殖,选择该条件下的纳米颗粒进行骨髓间充质干细胞成骨诱导分化实验。(3)成骨诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度与Runx2蛋白质量浓度均高于其他3组(P<0.05);成脂诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的脂滴形成少于其他3组(P<0.05)。(4)结果表明,在特定的磁场条件下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒可以促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

关键词： Fe_(3)O_(4)@ZIF-8 磁性纳米颗粒磁刺激骨髓间充质干细胞成骨分化

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新型混编支架的制备与径向支撑力学行为

中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3440-3448页

作者：薛广明木合塔尔·克力木李洪新疆大学机械工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架... 详细信息

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架径向力学性能的影响因素。方法:在镁合金支架中引入铁合金纱线,采用有限元分析法对不同编织参数的混编支架进行参数化分析,通过与0.18 mm直径镁合金纱线制备的普通支架进行对比,评估其径向支撑力、径向回弹率和扩张不均匀性。结果与结论:①当铁合金纱线直径为0.18 mm和0.14 mm时,随着铁合金纱线数量的增多,混编支架的径向支撑力增加;此时,尽管直径0.14 mm铁合金纱线提供的径向支撑力小于同数量的0.18 mm铁合金纱线,但增加细铁合金纱线的数量可以达到与较粗铁合金纱线混编支架相媲美的径向支撑力。当铁合金纱丝直径为0.10 mm时,随着铁合金纱线数量的增加,混编支架的径向支撑力降低。②增大编织角度,混编支架的径向支撑力降低,但其径向回弹率和狗骨率得到了改善。通过降低编织角可以改善小直径铁合金纱线造成的支架径向支撑力不足。③结果显示,在镁合金支架中引入铁合金纱线,可以实现在不增加纱线直径的情况下精确地调整支架的径向力学性能,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。

关键词：编织支架生物可降解材料镁合金铁合金支架结构径向支撑性能狗骨率有限元分析

胶州湾基底新元古代变花岗岩的发现与地质意义

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 163-174页

作者：董杰朱晓青窦衍光宋维宇薛碧颖邹亮自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室青岛 266101 青岛地质工程勘察院青岛 266101 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛 266237

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区... 详细信息

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区域上苏鲁造山带内广泛分布的新元古代花岗岩同期。钻孔内新元古代变花岗岩下部为早白垩世花岗岩侵入，花岗岩时代为约120 Ma，与毗邻的崂山花岗岩等岩体时代一致。钻孔岩芯中早白垩世花岗岩锆石与新元古代变花岗岩锆石的微量元素分布特征相似，但其含量值范围更窄。胶州湾区早白垩世花岗岩岩浆可能源自新元古代花岗质岩石的重熔。借助锆石Ti温度计计算获得胶州湾内新元古代变花岗岩与早白垩世花岗岩岩浆结晶温度均超过750 ℃，表明锆石结晶的岩浆源区呈水不饱和状态，暗示两期岩浆活动的动力学机制可能均与洋壳俯冲对应的“大地幔楔”模式无关。

关键词：新元古代变花岗岩早白垩世花岗岩基底岩系胶州湾