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掺杂SrTiO3∶Sm3+的纳米TiO2光阳极的制备及其光电性能研究

李月英 , 郭伟华 , 郝洪顺 , 王丽君 , 秦磊 , 高文元 , 刘贵山

人工晶体学报

采用水热法制备SrTiO3∶Sm3+纳米粉体,将其作为下转换剂掺杂于纳米TiO2光阳极.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪对SrTiO3∶Sm3+粉体进行表征,并探讨了SrTiO3∶Sm3+掺杂量对染料敏化纳米TiO2太阳能电池光电性能的影响.结果表明:合成的SrTiO3∶Sm3+纳米粉体具有下转换功能,将紫外光转换为592 nm处的黄光,拓宽了光谱响应范围;随着SrTiO3∶Sm3+掺杂量的增加,电池的短路电流密度显著增大,当其掺杂量为10wt%时,电池的暗电流密度最小,光电转换效率最大为4.38%,相对于纯TiO2效率提高了27%.

关键词: SrTiO3∶Sm3+ , 下转换 , 染料敏化太阳能电池 , 光电性能

Eu、Nd、Y 稀土掺杂 CuAlO2纳米粉末制备及相组织研究

麦海翔 , 谢致薇 , 徐继承 , 胡典禄 , 杨元政 , 陈先朝 , 何玉定

功能材料 doi:10.3969/ji.ssn1.001-97312.0151.70.17

采用柠檬酸络合的无机盐溶胶‐凝胶法制备稀土掺杂铜铁矿结构的CuAlO2粉末,掺杂元素M 为稀土Eu、Nd、Y。用DSC‐TGA、X射线衍射仪、紫外‐可见光分光光度计等测试方法分别对掺杂 CuAl1- x M x O2粉末的形成过程、物相结构、光学性能等进行研究。结果表明,稀土掺杂前驱体粉末经950℃煅烧后形成CuAlO2相;经1100℃保温4 h的煅烧后,粉末相组成取决于稀土掺杂量,当稀土元素M (Eu、Nd和Y)的掺杂量为0.5%时,试样由CuAlO2主相和少量CuO杂相组成,当掺杂量≥1%时,由CuAlO2主相、少量CuO 和 M AlO3杂相组成,YAlO3杂相峰强度较低。提高煅烧温度有利于掺杂元素的溶入,生成CuAl1- x M x O2纯相,但提高到1150℃时CuAlO2分解;Eu掺杂量<1%时,掺杂样品光学带隙增大,电阻率减小,光电性能得到改善。

关键词: CuAlO2 , 稀土掺杂 , 相结构 , 光电性能

用于染料敏化太阳能电池的4种高原植物染料性能研究

韩荣荣 , 杨桂军 , 王刚 , 杨玉娇

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.18.010

从青藏高原同一海拔的4种植物——菠菜、金莲花、喇叭花和格桑花中,分别提取天然色素,并且组装成染料敏化太阳能电池.对4种植物色素的光学性能,以及格桑花色素和菠菜色素组装的电池的性能进行了研究.研究发现,菠菜色素在300~500 nm和610~700nm之间以及格桑花色素在300~400nm和480~600nm之间有较好的吸收峰,但格桑花色素组装的电池的光电转换效率却是菠菜色素组装的电池的2.55倍.进一步研究发现,格桑花色素在TiO2薄膜上的吸附方式为化学吸附,而菠菜色素为物理吸附,格桑花色素的主要成分为花青素.最后,对格桑花色素的光、热稳定性进行研究,发现其热稳定性良好,光照后吸光度值略有下降.

关键词: 高原植物 , 天然染料 , 染料敏化太阳能电池 , 光电性能 , 光热稳定性

TiO2形貌结构设计在染料敏化太阳能电池中的应用

马叶英 , 赵丽

材料导报

染料敏化太阳能电池具有生产工艺简单、成本低廉、环境友好等优点,吸引了国内外研究者的广泛关注.综述了TiO2形貌结构设计在DSSC中应用的研究进展.根据光阳极TiO2薄膜层数总结了形貌结构设计的种类和制备方法,并分析了其对太阳能电池光电转换效率的影响.

关键词: 染料敏化太阳能电池 , TiO2薄膜 , 形貌结构设计 , 光电性能

水热釜中不同位置对ZnWO4薄膜性能的影响

张林森 , 白庆玲 , 韩莉锋 , 王力臻 , 张爱勤 , 张勇

人工晶体学报

采用水热法制备ZnWO4薄膜,研究了基体在反应釜不同位置对ZnWO4薄膜及其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能的影响.采用XRD、SEM、UV-Vis、I-V及EIS对ZnWO4薄膜的结构、形貌及光电性能进行了表征.结果表明,反应釜不同位置得到的ZnWO4薄膜,均属黑钨矿型结构.薄膜的致密程度和厚度由反应釜顶部到底部依次增加,并且组成薄膜的颗粒由椭圆球状逐渐变为纳米棒状.位于水热反应釜中部位置生长的ZnWO4薄膜组装的DSSCs光电转换效率最高.

关键词: ZnWO4 , 水热法 , 染料敏化太阳能电池 , 光电性能

不同单体配比对聚合物网络及聚合物稳定胆甾相液晶器件光电性能的影响

张姗娜 , 张俊 , 陆红波

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20142904.0504

为了调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)的光电性能,本文采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过控制2种单体RM257与BAB6的比例来改善器件性能.随着RM257含量的减少,聚合物网络由取向排列的纤维状结构向疏松不规整的交联状结构转变,形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用减弱,聚合物稳定胆甾相液晶的饱和电压降低,关闭时间增大.当RM257与BAB6质量比为1∶4时,聚合物稳定胆甾相液晶器件具有较好的对比度.

关键词: 聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC) , 单体配比 , 聚合物网络 , 光电性能

电子和空穴注入对氮掺杂SnO2材料光电性能的影响

邢丹旭 , 张昌文 , 王培吉

人工晶体学报

采用基于密度泛函理论的线性缀加平面波(FLAPW)方法研究了电子、空穴对N掺杂SnO2光电性能的影响,结果表明注入空穴比注入电子的Sn16O31N体系禁带宽度减小了0.02 eV,比未注入电子、空穴的Sn16O31N体系变窄了0.04 eV,导带也相对展宽,体系呈现出半金属特性,SnO2材料导电性能有所提高.注入空穴的体系光学特性也发生了较大的变化,其吸收系数、能量损失函数及折射率在低能区域低于本征和电子注入体系,整个体系的态密度向低能方向移动发生了红移,吸收边变宽,体系的光学响应增大.

关键词: SnO2 , N掺杂 , 电子和空穴注入 , 光电性能

二次阳极氧化对TiO2纳米管阵列形貌及光电催化性能的影响

林晓霞 , 刘佳 , 付德刚

人工晶体学报

在含水量为2wt%的0.3wt% NH4F和乙二醇电解液中,通过二次阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列(TNT).利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征方法对TiO2纳米管阵列的形貌、晶型进行表征.结果表明,二次阳极氧化法形成的TNT更加规整,纳米管孔径大小一致.XRD分析显示二次阳极氧化法形成的TNT锐钛矿相衍射峰更强.光催化降解实验表明,二次阳极氧化制备的TNT对X-3B的降解效率是一次阳极氧化TNT的1.45倍.

关键词: 二次阳极氧化 , TiO2纳米管阵列 , 光电催化性能

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