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多孔ZnO纳米花电子传输层对有机太阳能电池性能的优化

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光电子．激光 2014年第7期25卷 1363-1369页

作者：刘冬月秦文静董妮张强杨利营印寿根天津理工大学、显示材料与光电器件教育部重点实验室、天津市光电显示材料与器件重点实验室天津300384

通过水热法制备了多孔、单晶结构的三维ZnO纳米花材料。研究了不同生长时间下(6h、9h和12h)的ZnO材料的形貌及光电性能。结果表明,反应9h的多孔ZnO纳米花材料具有较高透光率、低缺陷密度以及高载流子迁移率等优点,是较为理想的电子传输... 详细信息

通过水热法制备了多孔、单晶结构的三维ZnO纳米花材料。研究了不同生长时间下(6h、9h和12h)的ZnO材料的形貌及光电性能。结果表明,反应9h的多孔ZnO纳米花材料具有较高透光率、低缺陷密度以及高载流子迁移率等优点,是较为理想的电子传输层材料。将这些材料应用于有机太阳能电池的制备,性能测试结果表明,以生长时间为9h的多孔ZnO纳米花材料作为电子传输层的器件性能最佳,与无ZnO修饰层的参比器件相比,其短路电流密度Jsc和光电转化效率(PCE)明显提高,分别达到了5.68mA/cm2和1.24%。

关键词： ZnO纳米花多孔单晶有机太阳能电池

集成石墨烯的全介质超表面的光吸收调制和图像显示功能研究

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中国科学:物理学力学天文学 2024年

作者：聂国政谢明鑫李宗霖陈智全李德琼许辉兰林锋湖南工商大学微电子与物理学院湖南科技大学物理与电子科学学院湖南工商大学理学院华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室

在单层二维(2D)材料中实现完美吸收对于新一代片上集成光子元器件至关重要.然而,基于表面等离子体共振和法布里-珀罗腔的完全吸收机制存在着调谐能力差,稳定性低以及制备过程复杂等问题.连续体中的束缚态(BICs)被认为是增强光-物质相互... 详细信息

在单层二维(2D)材料中实现完美吸收对于新一代片上集成光子元器件至关重要.然而,基于表面等离子体共振和法布里-珀罗腔的完全吸收机制存在着调谐能力差,稳定性低以及制备过程复杂等问题.连续体中的束缚态(BICs)被认为是增强光-物质相互作用的理想平台.为此,本文提出了一种在近红外区域支持对称保护的BIC(SP-BIC)的全硅超表面,打破超表面的面内对称性使其转换成具有非凡Q因子的准BIC(qBIC)模式,此时将单层石墨烯引入以组成临界耦合吸收系统.在不改变结构参数的情况下,仅通过控制入射波的偏振角实现了93.8%的光吸收调制效率.基于此石墨烯-超表面理想吸收体,实现了光学数字“0-1”开关和超表面图像显示功能,有望为新一代片上集成光学元器件提供理论指导.

关键词：连续体束缚态石墨烯光吸收调制图像显示

骨折内固定用新型Mg-Zn-Ca/HA复合材料的成分、组织结构与性能

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稀有金属材料与工程 2013年第8期42卷 1632-1637页

作者：曹耿华毕衍泽陈民芳刘德宝由臣天津理工大学天津300384 天津市光电显示材料与器件重点实验室天津300384 显示材料与光电器件省部共建教育部重点实验室天津300384

采用气氛保护加机械搅拌方法熔炼Mg-xZn-Ca-yHA(x=1,3,5;y=0,1,3,5)系列合金及其复合材料。通过金相显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察其铸态微观组织;X-射线衍射仪(XRD)分析物相组成;电化学和体外浸泡实验测试挤压态复合材... 详细信息

采用气氛保护加机械搅拌方法熔炼Mg-xZn-Ca-yHA(x=1,3,5;y=0,1,3,5)系列合金及其复合材料。通过金相显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察其铸态微观组织;X-射线衍射仪(XRD)分析物相组成;电化学和体外浸泡实验测试挤压态复合材料的耐腐蚀性能。结果表明,纳米羟基磷灰石(HA)颗粒可添加至Mg-Zn-Ca合金中,并在冶炼温度下脱水,转变成为了β-Ca3(PO4)2,同时显著细化基体合金的晶粒。其中,添加质量分数1%HA的复合材料具有最好的耐腐蚀性能。Mg-3Zn-Ca/1HA复合材料的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为–1.582 V,1.47μA/cm和14.19 mm/a,明显优于Mg-3Zn-Ca合金的–1.662 V,2.22μA/cm和21.28 mm/a。而添加3%HA的Mg-3Zn-Ca-3HA复合材料由于HA在基体中的部分团聚导致其耐腐蚀性能较Mg-3Zn-Ca合金有所下降。

关键词：纳米HA颗粒 Mg—Zn—Ca HA复合材料微观组织体外降解腐蚀性能

GaN基高电子迁移率晶体管器件的可靠性及退化机制研究进展

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有色金属材料与工程 2024年第2期45卷 46-54页

作者：黄玲钰修慧欣上海理工大学材料与化学学院上海200093

GaN基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情... 详细信息

GaN基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情况,器件的可靠性问题仍是进一步提高HEMT器件应用的绊脚石。因此,研究器件的可靠性及退化机制对于进一步优化器件性能具有极其重要的意义。将从影响器件可靠性的几个关键因素如高电场应力、高温存储、高温电场和重离子辐照等进行阐述,主要对近几年文献里报道的几种失效机制及相应的失效现象进行了综述和总结,最后讨论了进一步优化器件可靠性的措施,对进一步提高HEMT器件的应用起促进作用。

关键词： GaN 高电子迁移率晶体管可靠性退化

Al掺杂ZnO纳米棒的性能研究及其在太阳能电池中的应用

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光电子．激光 2012年第9期23卷 1786-1791页

作者：丁国静秦文静杨利营黄康印寿根显示材料与光电器件教育部重点实验室天津理工大学天津300384 天津市光电显示材料与器件重点实验室天津理工大学天津300384

通过水热法制备了不同质量分数(0%,0.5%,1.0%和1.5%)的Al 3+掺杂ZnO纳米棒,扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱等测试结果表明,通过这种方法得到了较为规整的ZnO纳米阵列,结晶良好、具有明显的c轴生长取向;掺杂... 详细信息

通过水热法制备了不同质量分数(0%,0.5%,1.0%和1.5%)的Al 3+掺杂ZnO纳米棒,扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱等测试结果表明,通过这种方法得到了较为规整的ZnO纳米阵列,结晶良好、具有明显的c轴生长取向;掺杂浓度的增加对产物的形貌和晶体结构产生了明显的影响。通过瞬态光谱和面电阻测试发现,Al 3+掺杂提高了ZnO传导电子的能力。将Al 3+掺杂的ZnO纳米棒同时作为电极与电子传输层,应用于有机太阳能电池器件中,在低浓度(0.5at.%)掺杂时得到最佳的器件性能,相比于未掺杂的ZnO纳米棒,短路电流提高了30%,光电转化效率提高了50%。

关键词： Al3+掺杂 ZnO纳米棒光电性能有机太阳能电池

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碱金属原子的光激发与光电离

物理学报 2015年第13期64卷 108-118页

作者：戚晓秋汪峰戴长建显示材料与光电器件教育部重点实验室天津300384 天津理工大学理学院天津300384

本文研究了碱金属原子在三步激光脉冲作用下的光激发和光电离过程的动力学特性,重点关注和比较了锂和铯原子的异同.针对多种激发模式,本文不但建立了其原子布居数在各个跃迁态的速率方程组,还给出了各相关态的光激发和光电离过程的解析... 详细信息

本文研究了碱金属原子在三步激光脉冲作用下的光激发和光电离过程的动力学特性,重点关注和比较了锂和铯原子的异同.针对多种激发模式,本文不但建立了其原子布居数在各个跃迁态的速率方程组,还给出了各相关态的光激发和光电离过程的解析解.通过精心设计并选择了特殊情况,显著简化了解析解的数学表达式,从而凸显和讨论了其物理内涵.通过自行编程,系统地计算和观察了各种激发模式对锂原子的光激发和光电离过程的可能影响,研究和讨论了电离率随激光参数的变化规律.在相同激发模式下,比较和分析了采用两种不同激发路径所导致的各态原子布居率的变化,凸显了改变原子参数所产生的作用.探讨了锂和铯原子在类似的激发条件下在电离率方面的差别.最后,基于本文的研究结果,本文指出了优化电离率的多种途径.

关键词：碱金属原子光激发光电离电离率

ZnO纳米颗粒表面缺陷对有机太阳能电池性能的影响

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光电子．激光 2013年第12期24卷 2295-2300页

作者：许新蕊秦文静丁国静刘冬月马春宇印寿根天津理工大学显示材料与光电器件教育部重点实验室和天津市光电显示材料与器件重点实验室天津300384

用温度控制ZnO纳米颗粒粒径的大小,研究了颗粒粒径对表面缺陷的影响。由透射电镜(TEM)、紫外-吸收光谱和荧光光谱测试表明,随着反应温度升高,ZnO纳米颗粒的尺寸增加,比表面积显著下降,表面缺陷的体密度降低。将不同反应温度下的ZnO纳米... 详细信息

用温度控制ZnO纳米颗粒粒径的大小,研究了颗粒粒径对表面缺陷的影响。由透射电镜(TEM)、紫外-吸收光谱和荧光光谱测试表明,随着反应温度升高,ZnO纳米颗粒的尺寸增加,比表面积显著下降,表面缺陷的体密度降低。将不同反应温度下的ZnO纳米颗粒应用于ITO/ZnO/P3HT:PCBM/MoO3/Ag结构的有机太阳能电池中,进一步研究了缺陷对电池性能的影响。实验结果表明,60℃下ZnO纳米颗粒薄膜作为电子传输层的器件效果最好,电池效率可以达到3.05%。这表明在一定范围内,ZnO纳米颗粒越大,缺陷密度越低,越有利于器件中电子的传输从而提高太阳能电池器件的短路电流密度和光电转化效率。

关键词：有机太阳能电池缓冲层 ZnO纳米颗粒缺陷

ITIC与PVK共掺杂PCBM对钙钛矿太阳能电池性能的影响（英文）

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发光学报 2018年第8期39卷 1151-1156页

作者：刘少伟妙亚李志成王亚凌秦文静曹焕奇杨利营印寿根天津理工大学显示材料与光电器件教育部重点实验室天津300384 天津市光电显示材料与器件重点实验室天津300384

为了钝化钙钛矿表面的缺陷、改善PCBM溶液的粘度和成膜性以达到优化器件性能的目的,通过引入非富勒烯小分子(ITIC)和富电子聚合物(PVK)共掺杂修饰PCBM薄膜。结果表明:通过调节ITIC的含量可以优化界面形貌,提高器件的性能。当ITIC的质量... 详细信息

为了钝化钙钛矿表面的缺陷、改善PCBM溶液的粘度和成膜性以达到优化器件性能的目的,通过引入非富勒烯小分子(ITIC)和富电子聚合物(PVK)共掺杂修饰PCBM薄膜。结果表明:通过调节ITIC的含量可以优化界面形貌,提高器件的性能。当ITIC的质量分数为6%时,获得了最优的器件性能。相比于纯PCBM的器件效率由5.26%提高到9.93%,器件没有回滞现象。ITIC和PVK的引入提高了PCBM的成膜性能。此外,还可以钝化钙钛矿表面的缺陷。这种协同作用有利于电荷传输和分离。综上所述,PVK和ITIC的加入抑制了大气中的水分和氧气,提高了器件的稳定性。

关键词：钙钛矿太阳能电池界面修饰空穴阻挡电子传输

聚对二甲苯类薄膜用于有机电致发光器件的封装

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光电子．激光 2009年第1期20卷 24-27页

作者：叶丹琴杨利营印寿根显示材料与光电器件教育部重点实验室天津市光电显示材料与器件重点实验室天津理工大学天津300191

采用热解化学气相沉积聚合(TCVDP)方法制备了聚对二甲苯(PPX)和聚一氯对二甲苯(PCPX)薄膜材料,利用其对有机电致发光器件(OLED)进行了封装。利用紫外可见光谱、扫描电镜(SEM)对薄膜的相关性能进行了表征。比较了器件经过两种薄膜封装前... 详细信息

采用热解化学气相沉积聚合(TCVDP)方法制备了聚对二甲苯(PPX)和聚一氯对二甲苯(PCPX)薄膜材料,利用其对有机电致发光器件(OLED)进行了封装。利用紫外可见光谱、扫描电镜(SEM)对薄膜的相关性能进行了表征。比较了器件经过两种薄膜封装前后器件的工作寿命。实验结果表明:利用TCVDP方法,可以制备出透明的表面平整、结构致密的聚对二甲苯类薄膜材料;用于OLED的封装能大幅度地提高器件的工作寿命,经过PPX封装后的寿命为1215h,经过PCPX封装后的寿命为1558h,比未封装的器件寿命(197h)提高了6～8倍。

关键词：热解化学气相沉积聚合(TCVDP) 聚对二甲苯类薄膜封装有机电致发光器件(OLED)