一、分子器件的电子抽运（论文文献综述）
王洪辉[1]（2021）在《拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究》文中指出目前人类正面临着能源短缺和环境污染的挑战,热电材料作为一种可实现热能和电能之间相互转换的清洁能源,一直备受关注。自从热电材料概念提出以来,热电材料已经被人们研究了近百年。但是由于较低的热电品质因数即较低的热电转换效率,热电材料目前仍然不能被大规模的应用。热电材料的发展主要经历了两个阶段。第一个阶段是能带理论提出之后,人们有了半导体的概念,随着半导体领域研究的兴起,热电材料也有了飞跃的发展。第二个阶段是科学家们基于传统的窄带隙的半导体可能是好的热电材料的思想进一步提出了“量子约束”和“电子晶体声子玻璃”的概念。目前主要的热电材料仍然集中在窄带隙半导体中,而且近些年其热电品质因数增长缓慢,所以想要进一步增加热电材料的热电品质因数,需要新的材料体系或者新的物理驱动力。在本文中,我们主要研究了拓扑材料和关联电子材料的热电性能及相关输运性质。主要针对的材料体系是狄拉克半金属Cd3As2和关联电子材料EuMnSb2。在Cd3As2中,我们发现其具有强各向异性的磁热电品质因数。当磁场分别平行于[112]和[100]晶向时,最大的磁热电品质因数相差了接近2.5倍,其主要原因是强各向异性的磁阻,即在不同晶向达到量子极限所需要的磁场不同。磁场平行于[112]晶向的磁热电品质因数与零场下的热电品质因数相比,在最大值温度时,从0.2增加到了 1.19提高接近6倍。随后为了进一步提高Cd3As2的磁热电性能和研究其物理机理,我们生长了不同载流子浓度的Cd3As2样品,通过对量子振荡的数据的分析,我们得到了不同载流子浓度样品费米能级相对于狄拉克点的位置。通过电阻率、热电势以及热导率的测量,我们发现随着费米面远离狄拉克点,Cd3As2的磁热电性能逐渐增加,但随之其对应最大磁热电品质因数的磁场和温度也随着提高。我们也发现双极化效应/狄拉克液体行为可能是促使磁热电品质因数在低温达到峰值的原因。同时我们也发现在这个体系中由于小角散射导致体系有极小的洛伦兹常数。我们的研究阐述了磁场对于提高拓扑量子材料的热电性能的重要性和为研究拓扑量子材料的热电性能开辟了新的途径。在材料EuMnSb2中,我们发现了自旋熵增强的大的热电势,大的热电势只有在Eu2+反铁磁转变温度（TN）以上才能被观察到,并且在反铁磁有序态完全淬灭。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上能被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。这个工作为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。除此之外,在文章第五章我们也利用热输运对Mn（Bi1-xSbx）2Te4的反常输运行为进行了研究,阐述了双极化效应对拓扑绝缘体输运性质的影响。在文章最后一章我们对强磁场下FeSe的电输运行为进行了研究,阐述了强磁场对于研究FeSe超导机理的重要性。本文共分为以下六章:1.绪论在本章中,我们首先介绍基本的热电效应和磁热电效应（热磁效应）的原理,以及衡量热电材料好坏的热电品质因数的定义和其对应的能量转换效率,此外我们根据热电参数之间的耦合关系讨论了调节热电品质因数的基本方法和目前热电材料的发展状况、前景和重要意义。最后我们会介绍一下相对于传统半导体热电材料而言,探索新型热电材料（包括拓扑热电材料和关联电子热电材料）对于进一步改善材料热电性能现状的重要意义。2.拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能热电材料能被用来进行热和电的相互转换。在这一章我们研究了拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能。我们发现在磁场下功率因子的增加和热导的减少同时发生。从而导致热电品质因数有很大程度上的提高。与磁场平行于[100]晶向对比,磁场平行于[112]晶向时的热电品质因数增加的更加明显,在350K温度7特斯拉的磁场下,磁场平行于[112]晶向的热电品质因数增加到了1.1（0特斯拉磁场时=0.17）,大约增加了 6倍。针对实验数据,我们也进行了理论计算,理论计算结果认为热电品质因数剧烈的增加的本质来源于线性的狄拉克能带的特性和电子热导在总热导中占大的比重。我们的实验结果也为大幅度提高量子拓扑材料的热电性能开辟了一条新途径。3.不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd3As2的磁热电性能基于第二章的实验结果,本章研究了不同载流子浓度的Cd3As2在磁场平行于[112]晶向时的磁热电性能。所有载流子浓度的晶体的磁热电性能都表现出随着温度的增加而增加,并且在达到一定温度时会由于热导的剧烈增加而达到了极大值。随着载流子浓度的增加,磁热电品质因数的最大值逐渐增加,同时对应最大值的温度、磁场也逐渐增加。我们也论述了高温热导的反常增加的可能原因是双极化效应或者是狄拉克液体行为。最大的热电品质因数出现在450K,9特斯拉的磁场下,其数值是1.24。大的磁热电性能出现的原因除了线性色散的能带以外,小角散射以及电子热导在总热导中占主导也起到了重要作用。本章的实验结果将有助于优化量子拓扑材料的热电性能。4.在反铁磁EuMnSb2中自旋熵增强的大的热电势对于传统的热电材料（半导体热电材料）一般我们只考虑电荷和晶格自由度作为决定材料热电性能的关键因素。在强关联材料体系中,通过引入电子与电子之间的相互作用,自旋/轨道自由度被预测可以显着的提高材料自身的热电势。然而,自旋熵增强的大的热电势的直接证据在实验中仍然难以找到。在这一章中,我们在反铁磁体EuMnSb2中成功地观察到一个由自旋熵增强的大的热电势。只有在Eu2+形成的反铁磁转变温度（TN）以上才能观察到大的热电势,并且大的热电势在进入Eu2+形成的反铁磁有序态时完全淬灭,这明确表明了 Eu2+的自旋熵是TN以上大的热电势的起源。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。通过测量Eu2+的自旋熵,Eu2+的自旋熵和磁场依赖的热电势之间的紧密关联也被揭示。本章的工作将为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。5.反铁磁拓扑绝缘体Mn（Bi1-xSbx）2Te4中双极化效应诱导的反常电阻行为MnBi2Te4作为第一种本征的磁性拓扑绝缘体已经吸引了广泛的关注。但是由于其本身是重电子掺杂的,很难去观测其表面态的性质以及进一步电子应用,所以我们必须调控其载流子浓度。在这一章,我们系统的研究了Mn（Bi1-xSbx）2Te4（0<x<0.51）单晶的电阻率,热电势以及热导率。我们发现随着锑含量的增加,载流子浓度在室温能被连续调控从-9.47×1019到5.21×1019cm-3。在费米能级位于体态能隙中时,电阻率,热电势以及热导率在确定的温度T*附近都表现出反常行为。我们的实验结果认为双极化效应可能起到重要的作用在拓扑绝缘体中（费米能级位于能隙内）。6.FeSe单晶强磁场下的电输运行为理解正常态电子的性质是至关重要的对于理解非传统超导体的超导机理。在这一章,通过对FeSe单晶施加高达37特斯拉的强磁场,在超导被完全压制后我们观察到了正常态的输运性质。正常态电阻在低温表现出费米液体行为。在磁场平行于c方向,在向列液晶相转变温度以下观察到了大的轨道磁阻,在磁场平行于ab面时,轨道磁阻几乎为0。在10～25K以下轨道磁阻表现出反常的减小,同时违反了科勒定则,这可能是和自旋涨落相关的。我们的实验结果认为:自旋涨落在正常态输运中起到重要的作用,尽管在低温表现出费米液体的行为。
徐赵龙[2]（2020）在《太赫兹量子级联激光器自混合干涉技术研究》文中进行了进一步梳理太赫兹（THz）波的电磁频谱位于毫米波和红外之间,频谱范围为0.1THz到10THz,与两者相比有着很多独特性质,在安全检查、物质检测等领域有着广阔的应用前景。但是长期以来,由于太赫兹源的输出功率低、体积大、造价昂贵,使得太赫兹应用技术的发展受到了限制。近年来随着半导体能带工程和纳米结构加工工艺的发展,太赫兹量子级联激光器（THz-QCL）应运而生。与其他太赫兹波段的激光器相比,THz-QCL的功率高、体积小、工作稳定,为太赫兹波段的广泛应用奠定了基础。现有太赫兹波段的应用中对太赫兹波的探测主要还是依靠各种类型的探测器,探测器的精度和灵敏度受温度、湿度等条件的影响较大,这不仅增大了信号探测的误差,而且也增加了应用成本。在激光自混合干涉效应光路中,激光器既是辐射源又是探测器,降低了由于探测器引起的误差,同时实验成本和光路复杂度也大幅减小,而且THz-QCL相比于其他激光器有着皮秒级的载流子弛豫时间和较小的线宽增强因子,使其动力学特性在光反馈情况下更加稳定,因此更适合激光自混合干涉效应。本文基于自混合干涉效应开展了 THz-QCL在探测方面的相关研究,主要工作如下:（1）利用自混合干涉效应对不同驱动电流下THz-QCL的频谱进行了测量。实验结果显示,随着电流的增加THz-QCL的频率随之减小,与理论相符。当驱动电流增加到0.7A时,激光器的工作模式由单模变为多模,模式间距为2GHz,与计算结果一致。为验证测量结果的准确性,又利用自建的仿真模型对实验数据进行了误差分析,分析结果显示,利用该方法测量的激光器频率误差在MHz级别,与实验系统1.5GHz的频谱分辨率相比,对结果的影响较小。（2）设计了基于THz-QCL自混合干涉效应的速度测量实验。实验中分别测量了单目标和多目标的运动速度,实验结果显示该方法对速度测量的误差较小,并且物体运动速度越快,精度越高,物体运动速度为30mm/s时,误差仅为0.008%。对于多目标运动情况,不仅能准确测量其运动速度,还能够从信号中确定物体之间的相对运动方向。（3）利用THz-QCL自混合技术设计了一套二维成像系统,并利用该系统对一角硬币局部进行了逐点扫描成像,获得了一张像素为100pix×100pix、像素间距为100μm的清晰图像。实验结果表明基于THz-QCL自混合干涉效应的成像技术能够实现对物体的高分辨率成像,与之前的太赫兹成像系统相比,该成像系统的光路复杂度低,准直性更高。最后对本文进行了总结,提出了 THz-QCL自混合干涉在应用中需要进一步解决的问题。
漆晶晶[3]（2020）在《空气中制备大面积有机无机杂化钙钛矿薄膜及太阳能电池研究》文中进行了进一步梳理太阳能是一种绿色、清洁、可持续的能源,太阳能市场在过去的十年里取得飞速发展。在基于太阳能资源的光伏产业中,有机-无机钙钛矿太阳能电池与其他材料的太阳能电池（如多晶硅太阳能电池）相比,其原料储备十分丰富、不需要稀土材料、成本低。另外还具有能带可调节、光吸收性能优异、载流子扩散长度长等等不俗的光电特性。作为第三代光伏产业,钙钛矿太阳能电池为下一代光伏产业的更新换代提供了十分广阔的发展和应用前景。目前通过手套箱制备的钙钛矿太阳能电池的效率已经达到25.2%,由于高效率的杂化钙钛矿太阳能电池对水氧敏感的特性,制备过程中通常都在充满惰性气体的手套箱中完成。然而手套箱中操作困难、购置手套箱的成本高、很难在手套箱中实现量产、制备流程也相当复杂。而钙钛矿太阳能电池的大面积化也是难点,目前实验室制备的钙钛矿太阳能电池器件的有效面积大部分是0.04cm2,远远达不到商业化的程度,这既是挑战也是机遇。本论文的主要研究点是围绕着在空气中制备大面积有机-无机钙钛矿太阳能电池,论文开展的工作如下:（1）在空气中,将反溶剂法（AS）工艺改良为热旋涂法（HS）,并利用反溶法和热旋涂法,获得光滑均匀但晶粒尺寸不同的MAPbI3薄膜样品。通过发射扫描电子显微镜（SEM）测试、X射线衍射（XRD）测试、紫外-可见吸收光谱测试（UV-vis）等对MAPbI3薄膜进行表征。结果表明,热旋涂法制备的薄膜具有更好的薄膜质量,更高的晶粒尺寸,和更好的光吸收性。（2）利用上述制备的MAPbI3钙钛矿薄膜作为光吸收层,制备了有效面积为0.04cm2的小面积钙钛矿太阳能电池,分别获得了最高为11.59%（AS）和16.89%（HS）的光电转换效率。通过J-V曲线和性能箱型图的对比,证明了在空气中使用HS法使得薄膜晶粒尺寸增大,对钙钛矿太阳能电池的器件性能有着极大提升。（3）另外还制备了大面积（1cm2）的钙钛矿太阳能电池,大面积AS器件的最高效率仅为4.41%,而HS器件为10.16%。分析J-V曲线和性能箱型图后,证明晶粒尺寸的提升对大面积器件的性能也有着提升作用,并且我们对无封装的大面积器件在空气中的稳定性进行了对比,结果表示,晶粒尺寸的增大有利于大面积器件在空气中稳定性的提高。
孙家林,陈红梅,侯春彩,张锦川,卓宁,宁吉强,刘峰奇,张子旸[4]（2019）在《中红外量子级联超辐射发光二极管的研制》文中研究说明量子级联（QC）超辐射发光二极管（SLD）已经成为众多应用领域（如生物成像、气体探测和红外对抗等）理想的中红外（MIR）宽光谱光源。然而,QC材料基于子带间跃迁的发光模式使其自发辐射效率较低,要获得高功率、宽光谱、可满足实际应用需求的MIR SLD具有非常大的挑战。基于四阱耦合和双声子共振结构的QC材料,并结合仿真模拟设计出新颖的紧凑型分段式波导结构,提高了自发辐射效率,成功研制了发光波长约为5μm的SLD。所制备的器件工作温度达到273 K,光谱半高宽约为485 nm,同时紧凑的波导结构亦有利于形成阵列结构器件来进一步提高其输出功率,为MIR宽光谱光源的实际应用提供参考。
孙家林[5]（2019）在《中红外量子级联宽光谱超辐射光源及阵列的研制》文中研究指明量子级联超辐射发光二极管,不同于传统的PIN结半导体发光器件,是基于导带中电子的子带间跃迁的单极性半导体边发射的中红外光源。它兼具了激光器的高功率和发光二极管的宽光谱特性,同时具有弱时间相干性和高光纤耦合效率的特点,是中红外光学相干层析成像系统的理想光源。但由于量子级联材料中非辐射复合载流子寿命极短导致自发辐射效率非常低,要实现高性能的超辐射输出十分困难,所以对于量子级联超辐射发光二极管的研究则从2006年起才有了少量报道。本文提出一种新型的紧凑式分段的波导结构,并基于这种结构首次报道了室温连续工作的中红外量子级联宽光谱光源阵列器件,将输出功率提高到mW量级。本论文具体工作涉及理论研究、结构设计、仿真模拟、材料生长、器件工艺、性能测试等方面,主要包括以下内容:（1）中红外量子级联宽光谱超辐射光源的基础介绍。首先,分析基于量子级联材料制备中红外光源的必要性;其次,概述超辐射发光二极管的定义、工作原理、特点和应用;最后,介绍中红外量子级联超辐射发光二极管的研究现状和发展趋势。（2）材料生长及表征、器件工艺与测试技术。本文采用分子束外延技术在InP衬底上生长以量子级联为有源区的器件结构,然后通过半导体器件制备工艺完成器件制备,并对器件性能进行测试表征。基于以上流程,依次介绍材料外延方法、材料表征技术、器件工艺流程和器件测试手段。（3）中红外量子级联超辐射发光二极管的制备。通过理论分析并结合仿真计算,设计了新型的紧凑式分段的波导结构。制备了一系列紧凑型中红外量子级联超辐射发光二极管,经过系统测试分析确认了合适的结构参数。结果表明,我们所设计的波导结构几何尺寸小、脊宽大小均匀,非常适用于阵列器件的制备。（4）中红外量子级联超辐射发光二极管阵列的制备。进一步优化单管器件结构,并通过模拟阵列结构中的热场分布,确定了阵列器件中单管的间隔距离。最终成功制备了国际上第一个室温连续宽光谱中红外量子级联超辐射发光二极管阵列,室温连续电流注入下的输出功率达到2.4 mW,对应的光谱宽度约200 cm-1,输出光束质量优异。这些结果十分契合中红外光学相干层析成像系统对光源的要求,因而推动了量子级联超辐射发光二极管器件的实际应用。
宋奇[6]（2019）在《压力辅助与溶剂冲洗工艺对钙钛矿太阳能电池性能影响的研究》文中研究说明有机-无机钙钛矿太阳能电池在近几年吸引了无数科研人员的关注,因为钙钛矿这种材料本身优越的物理化学特性,运用其制备的光伏器件的光电转换效率不断地被一次次刷新,截止到目前,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到了24.2%之多。界面修饰工艺在制备高效率、高稳定性的钙钛矿光伏器件方面具有不可忽视的作用。好的界面修饰工艺能够有效的减少电子空穴在界面处复合的几率,从而能够提升器件的短路电流和填充因子,改善光伏器件的光电转换效率。因此,对界面工艺的进一步研究具有非常深远的意义。本文工作中详细探讨了在钙钛矿活性层与电子传输层之间加入BCP小分子修饰层之后对器件性能影响的研究。研究表明,经BCP修饰的器件的光电转化效率可从未修饰器件的15.7%提高到17.4%。另外,为了降低制备的成本,精简器件的制备工艺以期达到走向社会的要求,不断地改善钙钛矿太阳能电池的制备工艺显得非常重要。本文工作中尝试运用压力辅助的方法制备了具有新型器件结构的钙钛矿太阳能电池。并且也将温度和压力对器件性能方面的影响做了进一步的探讨。传统的钙钛矿薄膜制备过程中,晶体与晶体之间的晶界处不可避免地含有许多不稳定的离子态。这些离子态使得钛矿薄膜的表面具有大量的缺陷,从而限制了太阳能电池的光电转换效率的提升。本文工作重点是通过在钙钛矿薄膜制备过程中的高温退火之前,加入了一道额外的预退火和有机溶剂冲洗的组合处理工艺来探究对钙钛矿薄膜成膜质量的影响。研究表明,这一附加工艺能够改善钙钛矿晶体的尺寸,并且产生的多余PbI2能够对其表面起到钝化的效果,运用此工艺制备的器件的光电转换效率从之前的16.04%提升到了 18.47%,光伏性能得到显着提升。最后,针对有机溶剂处理工艺的相关机理也做了详细的讨论。本文包括图55幅,表6个,参考文献62篇
和晓晓[7]（2019）在《低维碳复合材料的电荷分离机制及光电应用研究》文中进行了进一步梳理近年来随着纳米材料合成技术的快速发展,碳复合纳米光催化材料被制备出来,其代表就是碳-金属氧化物复合纳米颗粒。碳材料资源丰富,化学性质稳定,并拥有较大的表面积,是优良的载体材料。由于碳具有较高的载流子迁移率,金属氧化物光生载流子可以迅速转移至碳材料,实现电子、空穴的分离;另外一种被广泛研究的碳复合纳米材料是基于石墨烯的二维范德华力异质结,这种异质结表现出许多新奇的特性,高效电荷分离就是范德华异质结表现出的特性之一,通过构建范德华异质结构,可以制备高灵敏光响应器件。以上所提及的无论是基于金属氧化物-碳复合纳米颗粒的光催化剂,还是基于二维范德华异质结构的光响应器件,其性能严重依赖于电荷分离效率。电荷分离是此类物质必须经历的过程,研究碳对于碳基复合纳米颗粒的电荷分离作用和二维异质结界面的电荷分离,对设计与制备碳复合纳米材料具有重要的学术价值和现实意义。基于这一科学问题,本论文基于碳复合纳米材料,从实验和理论入手,详细研究了电荷分离的机理及其在光催化,光电响应器件方面的应用。论文主要内容及创新点如下:1、本文研究了以氧化亚铜纳米颗粒为光敏材料的碳复合纳米颗粒的激发态载流子动力学。并利用电子捕获剂甲基紫精(MV2+)确定了其瞬态吸收信号的来源,研究表明:氧化亚铜受激发后,电子会很快被缺陷态捕获,不利于电荷分离以及进行催化反应;进一步发现了利用掺氮多孔碳包裹氧化亚铜以及掺氮碳框架负载氧化亚铜复合纳米颗粒等手段实现了电子向碳材料的转移并聚集,在8 ns的时间窗口内未发现衰减趋势,可以有效的提高电荷分离效率。2、本文选取了二氧化钛作为光敏材料的来研究“氮”掺杂对激发态载流子运动的影响。发现了氮掺杂不仅可以增加二氧化钛空穴型载流子的浓度,而且可以增加空穴被价带上方浅缺陷能级捕获的几率,提高催化效率。证明了掺氮碳框架的负载,可以促进电子从二氧化钛导带向碳框架的转移;对具有不同晶型的二氧化钛研究中进一步发现,电子更趋向于二氧化钛（101）晶面的聚集,而对于石墨烯负载二氧化钛的复合纳米颗粒而言,（101）面的低表面势,可能导致电子的回传,电荷分离效率反而不高,（100）晶面接触石墨烯后,电荷分离时间可以有效延长至数微秒（>4.2?s）。3、本文利用氧化石墨烯为前驱物,通过“溶剂热剪切法”制备了具有叠层结构的石墨烯纳米片。提出了叠层石墨烯纳米片存在能带间异质结的构想,由于其具有近100%的电荷分离效率,观察到了叠层石墨烯纳米片在307 nm的紫外发光现象。进一步发现了,在极性溶剂中通过紫外光照射可以将叠层石墨烯纳米片剥离为单层石墨烯纳米片;以及长时间的紫外光照射可以激活石墨烯边缘,使其水平聚集成大尺寸的还原性石墨烯纳米片等新现象。4、本文将所发展的基于碳-金属氧化物复合纳米颗粒高效电荷分离的新技术分别应用于“交叉脱氢偶联”、“胺氧化”的光催化反应中,实现了高达99%产物生成率,表现出了十分优异的光催化性能。在此基础上,制备了基于石墨烯异质结的光响应器件,证明了叠层石墨烯纳米片光电器件可以用作高性能的日盲区紫外响应材料,其开关电流比可达5.2。
王峰[8]（2019）在《空气中制备杂化钙钛矿太阳能电池的工艺及性能研究》文中研究指明有机无机杂化钙钛矿（杂化钙钛矿）太阳能电池由于具备钙钛矿材料成本低廉、制备工艺简单、性能优异等特点,已成为新一代薄膜太阳能电池中的研究热点。目前,实验室制备的钙钛矿太阳能电池认证效率已经达到24.2%。由于钙钛矿材料对水汽敏感,高效率的杂化钙钛矿太阳能电池制备过程通常需要在充满惰性气体的手套箱中完成。手套箱的使用不仅增加了钙钛矿太阳能电池技术成本,也使得制备流程更复杂。因此,研究在空气中制备钙钛矿太阳能电池的工艺有重要的学术和经济价值。本论文的主要研究目标围绕着在空气中制备高性能钙钛矿太阳能电池展开。首先对二氧化钛（TiO2）电子传输层的制备方法及工艺参数进行了研究。其次优化了空气环境下两步法制备钙钛矿薄膜的工艺。研究了反溶剂法在不同湿度空气中制备的钙钛矿薄膜及太阳能电池的性能。最后深入研究了湿度对钙钛矿薄膜结晶过程的影响,提出了抗湿度反溶剂工艺。基于该工艺,在90%（25℃）的相对湿度（relative humidity,RH）条件下制备出高性能钙钛矿太阳能电池器件,效率可达19.5%。具体地,研究内容分为以下四部分:1.对TiO2电子传输层制备方法及工艺参数进行了研究。分别通过热解喷涂法、旋涂法和磁控溅射法三种方法制备TiO2电子传输层,并进一步制备了平板结构甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）钙钛矿太阳能电池。三种器件的平均光电转换效率分别为12.5%、11.5%和12.5%。考虑时间和技术成本,热解喷涂法是更理想的TiO2电子传输层沉积工艺。通过对热解喷涂法的工艺参数进行优化,发现间隔喷涂可以提高致密TiO2层薄膜的覆盖并减少其缺陷密度,改善光生载流子在界面处的抽取,从而提高钙钛矿太阳能电池器件性能。2.研究了碘化铅（PbI2）薄膜退火温度及卤素调控对空气中两步法制备的钙钛矿太阳能电池性能的影响。当PbI2薄膜退火温度在90℃时,制备的钙钛矿薄膜由钙钛矿晶粒紧密堆积而成,薄膜致密性好、结晶度高。将其作为光吸收层用于介孔结构CH3NH3PbI3太阳能电池中,获得了12.11%的最高光电转换效率。采用卤素调控的方式对PbI2层进行优化,当PbI2与PbBr2的摩尔比为83:17时,器件的光电转换效率提高到了14.36%。该工作为在空气中采用两步法制备高质量钙钛矿薄膜提供了重要指导。3.研究了反溶剂法在一系列湿度环境下（0%RH60%RH,22℃）制备的CH3NH3PbI3薄膜及太阳能电池性能。在所研究的不同湿度条件下,采用反溶剂法制备的CH3NH3PbI3薄膜在结晶度、表面形貌、光吸收特性和稳态光致发光方面的特性相似,制备的太阳能电池光伏性能相近,平均光电转换效率均超过15%。放置于手套箱中存储60天后,所有器件的效率都保持在初始值的90%以上。模拟研究了钙钛矿前驱体溶液暴露在湿度环境下的潜在影响,发现前驱体溶液吸收等摩尔量的水对CH3NH3PbI3薄膜以及最终制备的电池器件性能影响可以忽略。该研究揭示了反溶剂法在中低湿度下制备CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池的特点,为深入研究湿度对反溶剂法的影响打下了基础。4.鉴于高湿度下（70%RH及以上,25℃）反溶剂法无法制备出高质量的CH3NH3PbI3薄膜,深入研究了湿度影响反溶剂法制备钙钛矿薄膜结晶动力学过程的机理。通过对浑浊点现象及钙钛矿薄膜形貌的研究,提出了湿度对CH3NH3PbI3薄膜旋涂结晶过程的影响机制。基于调控CH3NH3PbI3薄膜的初始形核密度,发展了抗湿度反溶剂方法。通过该方法可在任意湿度（0%RH到90%RH）下制备出高质量的CH3NH3PbI3薄膜和高效率的太阳能电池。特别地,在90%RH（25℃）湿度下获得了19.5%的光电转换效率,这是目前高于30%RH湿度条件下效率最高的钙钛矿太阳能电池器件。该方法解决了钙钛矿太阳能电池在制备过程中对手套箱环境的依赖,将极大地降低钙钛矿太阳能电池的技术成本,为钙钛矿太阳能电池的商业化进程打下了关键基础。
顾香玲[9]（2018）在《钙钛矿太阳能电池的制备及载流子复合机理研究》文中进行了进一步梳理太阳能作为一种清洁、无污染、可再生的能源成为世界各国争相研究的热点。2009年钙钛矿太阳能电池的出现为解决能源危机带来了曙光。钙钛矿太阳能电池的独特优点有:可调节的禁带宽度,较高的光吸收,易于制备,较长的载流子扩散长度,二维电导特性等等。电池的转换效率最初只有3.8%,如今其效率已经超过22%,可见其发展潜力巨大。钙钛矿电池中,TiO2以其独特的优势成为使用最广泛的电子传输层材料,但是材料本身亦存在很多缺陷。这些缺陷会显着影响电池的性能,而在TiO2中掺杂合适的金属离子可以减少材料缺陷,有效地提高TiO2的电子传输能力。本论文以一个全新的视角去探究Fe3+掺杂对TiO2电子传输层的影响及在钙钛矿太阳能电池中的应用。论文简要回顾了钙钛矿太阳能电池的发展历史及前景,重点围绕Fe3+掺杂TiO2致密层钙钛矿太阳能电池的制备及掺杂后器件载流子复合机理研究。论述了掺杂Fe3+之后对TiO2电子传输层微观结构、光学及电学特性的影响,进而对Fe3+掺杂钙钛矿太阳能电池的性能及载流子复合机理展开研究。论文主要开展的工作如下:（1）在TiO2溶液中掺杂Fe3+获得不同摩尔比的Fe3+-TiO2溶液,进而采用喷雾热解法制备Fe3+掺杂的TiO2致密层薄膜。通过XRD、XPS、SEM、缺陷填充电压、紫外-可见光吸收图等对比不同溶度下的TiO2薄膜特性,结果显示1 mol%铁掺杂的TiO2薄膜有最高的电导率和最小的缺陷填充电压,这是由于掺杂铁可以减少TiO2薄膜中的氧空位缺陷、提高电子的传输能力。（2）采用优化的一步法溶液法制备铁掺杂的完整钙钛矿太阳能电池,通过SEM、紫外-可见光吸收、J-V曲线等观察钙钛矿薄膜的结晶情况、光学及电学特性,实验得出基于1 mol%Fe3+-TiO2致密层的电池有最高的转换效率（18.60%）、开路电压（1.10 V）、短路电流密度（23.77 mA/cm2）和填充因子（71.01%）,即Fe掺杂TiO2致密层可以有效地提高电池的性能和对载流子的传输能力。（3）较高的载流子复合率对电池的效率和性能有很大的影响,实验中通过对电池的暗电流、阻抗谱、EQE、理想因子等测试来研究电池的载流子复合机理,探究有效抑制钙钛矿太阳能电池载流子复合的方法。
伍斌[10]（2016）在《MOCVD法制备的ZnO纳米结构薄膜特性及其发光器件研究》文中提出本文旨在基于前人的研究之上,继续探寻Zn O基发光器件实用化的道路。考虑到Zn O纳米结构材料的诸多优异性能以及Zn O基材料面临的p型掺杂困难,我们将探寻方向集中于Zn O纳米材料以及单载流子发光器件之上。本工作中,我们对Zn O纳米材料的物性及其金属-绝缘层-半导体（MIS）发光器件物理机制做了细致的研究工作。拟利用Zn O纳米材料丰富的物理特性和多样化的制备特性,同时通过深入掌握了解MIS器件物理机制,达到增强常规Zn O基MIS器件的性能或丰富其功能性作用的目的,以期从中摸索出Zn O基器件实用化的可能途径。相应工作内容概括如下:1.采用MOCVD法,在c-Al2O3上制备了Zn O纳米柱薄膜。该纳米柱薄膜为双层结构,在纳米柱区域之下存在一致密薄膜区域。研究了生长温度对材料形貌及结晶质量的影响,并从热力学及生长动力学角度对实验现象予以了解释。通过光致发光（PL）表征,揭示出纳米柱和薄膜层区域辐射复合特性的差异,纳米柱区域辐射复合特性随生长温度升高的变化规律,以及纳米柱区域辐射复合特性对衬底材料弱的依赖性。对于薄膜区域的电学特性,通过Hall测试,揭示出晶界效应对电荷输运的限制机理,以及电学特性随生长温度升高而改善的物理机制。2.采用MOCVD法,在Al2O3和Ga N上制备了纳米墙薄膜,表征了两种衬底上纳米墙薄膜在形貌、晶体质量上的差异,并从热力学角度予以相应解释。PL表征反映出纳米墙材料相比于纳米柱材料具有更高的荧光量子效率,但是深能级相关辐射跃迁更为显着。另外,采用MOCVD法基于Ga N衬底获得了纳米金字塔薄膜。揭示了随着生长温度升高,纳米柱材料向纳米金字塔转变的形貌演变规律,期间伴随着材料晶体质量的不断改善。PL表征反映出纳米金字塔要比纳米墙结构具有更强的激子-声子耦合作用以及更高的荧光量子效率。3.基于Zn O纳米柱材料构筑了Au-Mg O-Zn O结构MIS发光器件。从空穴的产生、载流子的复合,器件的电荷输运,材料中电场分布,以及实际MIS器件的物理模型等方面,详细探讨了Mg O层厚度对MIS器件正、反向驱动下性能的影响。另外,针对常规MIS器件反偏工作下的性能劣势,设计并制备了新型MIPN结发光器件,从器件物理角度对器件的预期性能予以解释。实际器件性能与理论预期相一致。4.基于对Zn O纳米柱特性的研究工作,开展MOCVD法于金属衬底上制备Zn O材料的研究。特别的,探索Zn O材料在不锈钢衬底上随温度变化的制备特性,同时着重研究所获得的Zn O材料的光学特性。另外,基于荧光量子效率及辐射复合特性最优的Zn O纳米柱材料,制备了柔性有机-无机混合型ITO/PEDOT:PSS/PMMA/Zn O结构MIS发光器件,实现了器件电注入下较纯净的近紫外光发射,并对相应器件物理机制进行了探讨及分析。
二、分子器件的电子抽运（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分子器件的电子抽运（论文提纲范文）
（1）拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基本的热电效应和热磁效应 |
| 1.2.1 塞贝克效应、波尔帖效应以及汤姆逊效应 |
| 1.2.2 能斯特效应、埃廷斯豪森效应以及里纪-勒杜克效应 |
| 1.3 热电/热磁转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.1 热电转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.2 埃廷斯豪森制冷以及热磁品质因数 |
| 1.4 热电/热磁材料参数之间的耦合以及提高品质因数的方法 |
| 1.4.1 电阻率 |
| 1.4.2 塞贝克系数 |
| 1.4.3 热导率 |
| 1.4.4 能斯特系数 |
| 1.4.5 参数之间的耦合以及提高热电品质因数的方法 |
| 1.5 热电材料的研究现状 |
| 1.6 拓扑热电材料的研究进展以及发展前景 |
| 1.6.1 拓扑绝缘体和拓扑半金属简介 |
| 1.6.2 拓扑绝缘体及拓扑半金属的塞贝克热电性能 |
| 1.6.3 拓扑半金属的能斯特热电性能 |
| 1.7 关联电子材料作为新型热电材料的潜力 |
| 参考文献 |
| 第2章 拓扑半金属Cd_3As_2各向异性的磁热电性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验细节 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第3章 不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd_3As_2的磁热电性能. |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 不同载流子浓度Cd_3As_2在零场下的输运性质 |
| 3.3.2 磁阻和SDH量子振荡 |
| 3.3.3 变化磁场下的热导和洛伦兹常数 |
| 3.3.4 不同载流子浓度Cd_3As_2晶体在变化磁场下的热电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 反铁磁EuMnSb_2中自旋熵增强的大的热电势 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验细节 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 反铁磁拓扑绝缘体Mn(Bi_(1-x)Sb_x)_2Te_4中双极化效应诱导的反常电阻行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验细节 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 FeSe单晶强磁场下的电输运行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验细节 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）太赫兹量子级联激光器自混合干涉技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太赫兹波简介 |
| 1.1.1 太赫兹波概念及特点 |
| 1.1.2 太赫兹波的产生 |
| 1.2 太赫兹量子级联激光器 |
| 1.3 自混合干涉技术 |
| 1.4 THZ-QCL自混合干涉技术研究进展 |
| 1.5 本文主要内容及安排 |
| 第2章 激光自混合干涉理论模型及仿真 |
| 2.1 三镜F-P腔理论模型 |
| 2.2 LANG-KOBAYASHI速率方程模型 |
| 2.3 模型仿真研究 |
| 2.4 自混合信号的调制手段 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于自混合干涉效应的THZ-QCL光谱测量 |
| 3.1 光谱测量原理与实验设置 |
| 3.2 结果分析与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于THZ-QCL的自混合测速 |
| 4.1 多普勒测速原理 |
| 4.2 激光自混合测速原理 |
| 4.3 实验设计与结果分析 |
| 4.3.1 单目标运动速度测量 |
| 4.3.2 多目标运动速度测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于THZ-QCL自混合干涉技术的二维成像 |
| 5.1 传统太赫兹成像技术介绍 |
| 5.1.1 太赫兹时域光谱成像技术 |
| 5.1.2 太赫兹连续波成像技术 |
| 5.1.3 两种成像方式的比较 |
| 5.2 自混合成像原理及信号提取 |
| 5.3 实验设计与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表及录用学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）空气中制备大面积有机无机杂化钙钛矿薄膜及太阳能电池研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钙钛矿太阳能电池发展史 |
| 1.3 空气中制备钙钛矿太阳能电池的研究进展 |
| 1.4 钙钛矿太阳能电池的大面积化 |
| 1.5 钙钛矿太阳能电池面临的问题 |
| 1.6 论文的创新点和主要内容 |
| 第二章 钙钛矿太阳能电池概论 |
| 2.1 钙钛矿材料 |
| 2.2 钙钛矿材料的性质 |
| 2.3 钙钛矿太阳能电池的原理与器件结构 |
| 2.3.1 钙钛矿太阳能电池的基本结构 |
| 2.3.2 钙钛矿太阳能电池的工作原理 |
| 2.4 钙钛矿薄膜的制备方法 |
| 2.5 钙钛矿太阳能电池的器件性能 |
| 2.5.1 性能指标 |
| 2.5.2 器件性能优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 空气中钙钛矿薄膜的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钙钛矿薄膜的制备 |
| 3.2.1 实验仪器及药品 |
| 3.2.2 ITO导电玻璃衬底、试剂瓶的处理 |
| 3.3 AS和 HS工艺下钙钛矿薄膜的表征 |
| 3.3.1 场发射扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 3.3.2 X射线衍射(XRD)测试 |
| 3.3.3 紫外-可见分光光度法(UV-Vis)测试 |
| 3.4 钙钛矿薄膜的成膜机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空气中制备的钙钛矿太阳能电池及性能测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 0.2cm×0.2cm的小面积钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 器件制备工艺 |
| 4.3 0.2cm×0.2cm的小面积钙钛矿太阳能电池性能测试 |
| 4.3.1 J-V曲线分析 |
| 4.3.2 空气中的稳定性测试 |
| 4.3.3 迟滞分析 |
| 4.3.4 暗电流测试 |
| 4.4 1cm×1cm的大面积钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 4.4.1 制备大面积的钙钛矿太阳能电池存在的问题和研究意义 |
| 4.4.2 实验材料 |
| 4.4.3 制备过程 |
| 4.5 1cm×1cm的大面积钙钛矿太阳能电池性能测试 |
| 4.5.1 JV曲线分析 |
| 4.5.2 性能统计 |
| 4.5.3 空气中的稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）中红外量子级联超辐射发光二极管的研制（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验 |
| 1.1 量子级联材料生长 |
| 1.2 波导结构设计与仿真 |
| 1.3 中红外超辐射发光二极管制备 |
| 2 结果与讨论 |
| 3 结论 |
（5）中红外量子级联宽光谱超辐射光源及阵列的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中红外波段与量子级联材料 |
| 1.1.1 中红外波段 |
| 1.1.2 量子级联材料 |
| 1.2 超辐射发光二极管 |
| 1.2.1 超辐射发光二极管的定义和工作原理 |
| 1.2.2 超辐射发光二极管的特点和应用 |
| 1.2.3 超辐射发光二极管的研究现状 |
| 1.3 中红外量子级联超辐射发光二极管 |
| 1.3.1 中红外量子级联超辐射发光二极管的特点和应用 |
| 1.3.2 中红外量子级联超辐射发光二极管的研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容和章节安排 |
| 第2章 材料生长及表征、器件工艺与测试技术 |
| 2.1 材料生长方法 |
| 2.2 材料表征技术 |
| 2.3 器件工艺流程 |
| 2.4 器件测试手段 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 中红外量子级联超辐射发光二极管的制备 |
| 3.1 器件结构设计 |
| 3.1.1 紧凑型分段式波导结构设计 |
| 3.1.2 倾斜波导有效反射率计算 |
| 3.1.3 波导内电场分布模拟 |
| 3.2 高功率紧凑型中红外量子级联超辐射发光二极管 |
| 3.2.1 材料结构和器件制备 |
| 3.2.2 器件性能测试及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 中红外量子级联超辐射发光二极管阵列的制备 |
| 4.1 阵列器件结构设计 |
| 4.1.1 单管器件结构优化 |
| 4.1.2 阵列结构热场分布模拟 |
| 4.2 室温连续高功率宽光谱中红外量子级联超辐射发光二极管阵列 |
| 4.2.1 材料结构和器件制备 |
| 4.2.2 器件性能测试及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）压力辅助与溶剂冲洗工艺对钙钛矿太阳能电池性能影响的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 钙钛矿太阳能电池的研究进展 |
| 1.2 钙钛矿太阳能电池的简介 |
| 1.2.1 钙钛矿材料的物理结构与特性 |
| 1.2.2 钙钛矿太阳能电池的基本结构及工作原理 |
| 1.2.3 钙钛矿太阳能电池的各层材料 |
| 1.2.4 钙钛矿太阳能电池的重要特性参数 |
| 1.3 钙钛矿太阳能电池现阶段存在的问题 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 前驱体溶液制备 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.3.1 薄膜制备相关仪器设备 |
| 2.3.2 器件制备工艺一般流程 |
| 2.3.3 器件表征仪器 |
| 3 界面修饰与钙钛矿光伏器件制备新工艺的探究 |
| 3.1 序 |
| 3.2 BCP界面修饰层对器件性能的影响的探究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 压力辅助工艺在新型钙钛矿太阳能电池制备中的应用 |
| 4.1 序 |
| 4.2 器件制备 |
| 4.3 温度和压力对器件器影响的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 异丁醇溶剂的冲洗工艺在钙钛矿电池中的应用 |
| 5.1 序 |
| 5.2 器件制备工艺 |
| 5.3 异丁醇冲洗钙钛矿薄膜对其形貌的影响 |
| 5.4 异丁醇冲洗工艺机理讨论 |
| 5.5 异丁醇冲洗后钙钛矿薄膜的太阳能电池性能研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）低维碳复合材料的电荷分离机制及光电应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体中载流子的弛豫 |
| 1.2.1 半导体的分类 |
| 1.2.2 半导体的缺陷 |
| 1.2.3 半导体中的光吸收、光发射 |
| 1.3 碳纳米复合材料 |
| 1.3.1 金属氧化物-碳复合纳米材料 |
| 1.3.2 二维材料异质结 |
| 1.4 本论文内容涉及的理论 |
| 1.4.1 “Tauc plot” |
| 1.4.2 参比法测量荧光量子产率 |
| 1.4.3 “Marcus”电荷转移理论 |
| 1.4.4 瞬态吸收信号分析 |
| 1.4.5 动力学曲线的拟合 |
| 1.5 本论文的选题意义及创新性 |
| 1.6 本论文主要工作 |
| 第二章 仪器设备 |
| 2.1 稳态光谱技术与设备 |
| 2.1.1 紫外-可见分光光度计(UV-Vis) |
| 2.1.2 傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR) |
| 2.1.3 拉曼光谱仪 |
| 2.1.4 稳态荧光光谱仪 |
| 2.2 瞬态光谱技术与设备 |
| 2.2.1 时间相关单光子计数器(TCSPC) |
| 2.2.2 飞秒瞬态吸收光谱仪(TA) |
| 2.3 样品形貌表征 |
| 2.3.1 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 第三章 氧化亚铜(Cu_2O)·碳复合纳米颗粒电荷分离机理的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化亚铜纳米颗粒的载流子动力学研究 |
| 3.3 掺氮多孔碳壳包裹氧化亚铜复合纳米材料的电荷分离机理研究 |
| 3.4 掺氮碳框架负载氧化亚铜复合纳米颗粒的电荷分离机理研究 |
| 3.5 本章结论 |
| 第四章 二氧化钛(TiO_2)·石墨烯复合纳米颗粒电荷分离机理的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮掺杂对二氧化钛缺陷态载流子动力学的影响 |
| 4.3 掺氮多孔碳负载二氧化钛纳米颗粒的载流子动力学性质研究 |
| 4.4 晶面、石墨烯对二氧化钛纳米材料激发态载流子运动的影响 |
| 4.5 本章结论 |
| 第五章 多层石墨烯能带间异质结电荷分离机理的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氧化石墨烯纳米片的制备 |
| 5.2.1 氧化石墨烯(GO)的合成 |
| 5.2.2 叠层、单层石墨烯纳米片层的制备 |
| 5.3 叠层石墨烯纳米片层的电荷分离及动力学研究 |
| 5.4 紫外光照射对叠层石墨烯结构的影响 |
| 5.5 溶剂对叠层石墨烯纳米片层结构的影响 |
| 5.6 本章结论 |
| 第六章 碳复合纳米材料在光催化,光电器件中的应用 |
| 6.1 碳纳米复合材料在可见光中的应用 |
| 6.1.1 掺氮多孔碳包裹氧化亚铜复合纳米材料催化CDC反应 |
| 6.1.2 掺氮碳框架负载氧化亚铜复合纳米材料催化CDC反应 |
| 6.1.3 掺氮碳框架负载二氧化钛复合纳米颗粒对氨基的氧化催化反应 |
| 6.2 碳纳米复合材料在光电器件中的应用 |
| 6.3 本章结论 |
| 第七章 展望和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
| 后记 |
（8）空气中制备杂化钙钛矿太阳能电池的工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 钙钛矿太阳能电池的发展概述 |
| 1.3 钙钛矿太阳能电池 |
| 1.3.1 钙钛矿材料 |
| 1.3.2 钙钛矿电池的器件结构 |
| 1.3.3 钙钛矿薄膜的制备工艺 |
| 1.3.4 器件性能的优化 |
| 1.3.5 存在的问题及挑战 |
| 1.4 空气中钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 钙钛矿薄膜的结晶与调控 |
| 2.1 La Mer模型 |
| 2.2 形核的热力学原理 |
| 2.3 钙钛矿薄膜的结晶调控方法 |
| 2.3.1 溶液调控 |
| 2.3.2 温度调控 |
| 2.3.3 光照调控 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 空气中制备基于TiO_2的钙钛矿太阳能电池研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 TiO_2层及器件的制备 |
| 3.2.2.1 TiO_2层的制备 |
| 3.2.2.2 太阳能电池的制备 |
| 3.2.3 表征与测试 |
| 3.2.3.1 薄膜的表征 |
| 3.2.3.2 太阳能电池器件的测试 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 不同工艺制备致密TiO_2层对太阳能电池性能的影响 |
| 3.3.2 热解喷涂制备致密TiO_2层的工艺研究 |
| 3.3.3 太阳能电池性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 空气中两步法制备钙钛矿太阳能电池的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 介孔结构钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 4.2.3 表征与测试 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 器件结构 |
| 4.3.2 钙钛矿薄膜 |
| 4.3.2.1 PbI_2薄膜 |
| 4.3.2.2 CH_3NH_3PbI_3薄膜 |
| 4.3.3 电池性能 |
| 4.3.3.1 退火温度对电池性能的影响 |
| 4.3.3.2 卤素调控对电池性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 空气中反溶剂法制备钙钛矿太阳能电池的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 介孔结构钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 5.2.3 表征与测试 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 钙钛矿薄膜 |
| 5.3.2 电池性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 抗湿度反溶剂法制备钙钛矿太阳能电池的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 平板结构钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 6.2.3 表征与测试 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 抗湿度机理研究 |
| 6.3.1.1 湿度对CH_3NH_3PbI_3薄膜旋涂结晶过程的影响 |
| 6.3.1.2 蒸发-结晶模型 |
| 6.3.1.3 湿度对反溶剂法的影响 |
| 6.3.1.4 抗湿度反溶剂法 |
| 6.3.2 钙钛矿薄膜的制备 |
| 6.3.3 CH_3NH_3PbI_3太阳能电池的性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（9）钙钛矿太阳能电池的制备及载流子复合机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 钙钛矿太阳能电池的发展历程 |
| 1.1.2 钙钛矿太阳能电池面临的问题及发展前景 |
| 1.2 钙钛矿太阳能电池的工作原理与结构 |
| 1.2.1 钙钛矿太阳能电池的工作原理 |
| 1.2.2 钙钛矿太阳能电池的结构 |
| 1.2.3 钙钛矿电池电子传输层研究进展 |
| 1.2.4 TiO_2电子传输层存在的缺陷 |
| 1.3 论文研究意义与创新点 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 铁掺杂二氧化钛电子传输层的制备及表征 |
| 2.1 铁掺杂TiO_2电子传输层目的及原理 |
| 2.2 铁掺杂致密TiO_2电子传输层薄膜的制备 |
| 2.2.1 致密TiO_2薄膜常见的制备方法 |
| 2.2.2 实验药品及仪器 |
| 2.2.3 铁掺杂致密TiO_2薄膜的制备工艺 |
| 2.3 铁掺杂致密TiO_2薄膜的物理性质表征 |
| 2.3.1 致密TiO_2薄膜的SEM和SEM-EDS测试 |
| 2.3.2 致密TiO_2薄膜的紫外-可见光吸收测试 |
| 2.3.3 致密TiO_2薄膜的XRD测试 |
| 2.3.4 致密TiO_2薄膜的XPS图谱分析 |
| 2.4 铁掺杂致密TiO_2薄膜的电学性能表征 |
| 2.4.1 致密TiO_2薄膜的缺陷填充电压测试 |
| 2.4.2 致密TiO_2薄膜的霍尔效应测试 |
| 2.5 介孔层TiO_2薄膜的制备 |
| 2.5.1 实验药品及仪器 |
| 2.5.2 旋涂法制备介孔TiO_2薄膜 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钙钛矿太阳能电池的制备及性能测试 |
| 3.1 钙钛矿薄膜的制备 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 实验药品及仪器 |
| 3.1.3 钙钛矿薄膜制备工艺 |
| 3.2 钙钛矿薄膜的表征 |
| 3.3 空穴传输层及电极的制备 |
| 3.4 掺杂电子传输层的电池性能测试 |
| 3.4.1 掺杂对电池J-V曲线的影响 |
| 3.4.2 掺杂对电池迟滞的影响 |
| 3.4.3 掺杂对电池稳定性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钙钛矿太阳能电池载流子复合机理研究 |
| 4.1 太阳能电池载流子复合机理简介 |
| 4.1.1 电池载流子复合原因 |
| 4.1.2 电池载流子复合方式 |
| 4.2 抑制载流子复合的方法 |
| 4.2.1 改善界面特性抑制载流子复合 |
| 4.2.2 掺杂抑制载流子复合 |
| 4.3 掺杂后电池的载流子复合表征 |
| 4.3.1 掺杂后电池暗电流测试 |
| 4.3.2 掺杂后电池理想因子测试 |
| 4.3.3 掺杂后电池外量子效率(EQE)测试 |
| 4.3.4 掺杂后电池阻抗谱测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（10）MOCVD法制备的ZnO纳米结构薄膜特性及其发光器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Zn O材料特性简介 |
| 1.2.1 Zn O晶体结构 |
| 1.2.2 Zn O能带结构 |
| 1.2.3 Zn O晶格动力学 |
| 1.2.4 Zn O的电学性能 |
| 1.2.5 Zn O的光学性能 |
| 1.3 Zn O纳米结构材料的研究现状 |
| 1.3.1 Zn O纳米结构材料的种类及其制备方法 |
| 1.3.2 Zn O纳米结构材料的物理特性 |
| 1.4 Zn O基发光器件研究现状 |
| 1.4.1 基于Zn O传统薄膜材料的发光器件 |
| 1.4.2 基于Zn O纳米结构材料的发光器件 |
| 1.5 本论文的选题依据与研究内容 |
| 第二章 Zn O材料制备技术及主要表征分析手段 |
| 2.1 Zn O薄膜材料制备技术 |
| 2.1.1 MOCVD原理简介 |
| 2.1.2 本论文中用于制备Zn O薄膜的MOCVD系统简介 |
| 2.2 材料晶体结构及形貌表征 |
| 2.2.1 X射线衍射（XRD） |
| 2.2.2 扫描电子显微镜（SEM） |
| 2.3 光致发光（PL） |
| 2.3.1 半导体材料PL原理简介 |
| 2.3.2 Zn O常见PL信号 |
| 2.3.2.1 自由激子辐射复合 |
| 2.3.2.2 束缚激子辐射复合 |
| 2.3.2.3 双电子卫星峰 |
| 2.3.2.4 通过施主、受主能级的辐射复合 |
| 2.3.2.5 声子伴线 |
| 2.3.2.6 近带边及深能级辐射复合 |
| 2.3.3 PL测试系统简介 |
| 2.4 霍尔（Hall）测试 |
| 2.4.1 范德堡（Van der Pauw）方法测试原理 |
| 2.4.2 载流子浓度随温度的变化关系 |
| 2.4.3 迁移率随温度的变化关系 |
| 2.4.4 多层导电模型 |
| 2.4.5 HL5500 Hall测试系统简介 |
| 第三章 Zn O纳米柱薄膜制备特性及其光学、电学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Zn O纳米柱薄膜的制备特性 |
| 3.2.1 生长温度对形貌的影响 |
| 3.2.2 生长温度对结晶质量的影响 |
| 3.2.3 关于生长温度影响的机制性讨论 |
| 3.3 Zn O纳米柱薄膜的光学特性 |
| 3.3.1 纳米柱与薄膜区域辐射复合特性的差异 |
| 3.3.2 生长温度对Zn O纳米柱辐射复合特性的影响 |
| 3.3.3 Zn O纳米柱辐射复合特性对衬底的依赖性研究 |
| 3.4 Zn O纳米柱薄膜的电学特性 |
| 3.4.1 低温生长导致的薄膜区域的电学特性 |
| 3.4.2 薄膜区域电学特性随着生长温度升高而发生的演化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 其他Zn O纳米结构薄膜的制备特性及其光学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Zn O纳米墙薄膜的制备及光学特性 |
| 4.2.1 纳米墙薄膜的制备 |
| 4.2.2 Zn O纳米墙薄膜辐射复合特性 |
| 4.3 Zn O纳米金字塔薄膜的制备及光学特性 |
| 4.3.1 纳米金字塔薄膜的制备 |
| 4.3.2 纳米金字塔辐射复合特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于Zn O纳米柱薄膜的发光器件研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于Zn O纳米柱的Au-Mg O-Zn O结构MIS发光器件研究 |
| 5.2.1 器件制备 |
| 5.2.2 正偏驱动下器件工作情况及相应机制讨论 |
| 5.2.2.1 正偏驱动下器件电致发光情况 |
| 5.2.2.2 正偏压驱动下MIS结的若干基础物理问题讨论 |
| 5.2.2.3 Mg O层厚度对MIS结正偏压驱动下工作性能的影响 |
| 5.2.3 反偏压驱动下器件工作情况及相应机制讨论 |
| 5.2.3.1 反偏驱动下器件电致发光情况 |
| 5.2.3.2 反偏压驱动下MIS结的若干基础物理问题讨论 |
| 5.2.3.3 Mg O层厚度对MIS结反偏压驱动下工作性能的影响 |
| 5.3 基于Zn O纳米柱的新型MIPN结发光器件 |
| 5.3.1 Zn O基MIPN结发光器件的提出及制备 |
| 5.3.2 Zn O基MIPN结发光器件的性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于金属衬底的Zn O纳米结构薄膜及其发光器件 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于金属衬底Zn O薄膜的探索性制备 |
| 6.3 不锈钢衬底上生长温度对Zn O纳米结构薄膜特性的影响 |
| 6.3.1 生长温度对结晶质量及形貌的影响 |
| 6.3.2 生长温度对辐射复合特性的影响 |
| 6.4 基于不锈钢衬底的Zn O纳米柱发光器件 |
| 6.4.1 器件制备 |
| 6.4.2 器件性能表征 |
| 6.4.3 器件工作机制讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论 |
| 本论文的创新点 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、分子器件的电子抽运（论文参考文献）
- [1]拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究[D]. 王洪辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]太赫兹量子级联激光器自混合干涉技术研究[D]. 徐赵龙. 山东大学, 2020(02)
- [3]空气中制备大面积有机无机杂化钙钛矿薄膜及太阳能电池研究[D]. 漆晶晶. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]中红外量子级联超辐射发光二极管的研制[J]. 孙家林,陈红梅,侯春彩,张锦川,卓宁,宁吉强,刘峰奇,张子旸. 半导体技术, 2019(11)
- [5]中红外量子级联宽光谱超辐射光源及阵列的研制[D]. 孙家林. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [6]压力辅助与溶剂冲洗工艺对钙钛矿太阳能电池性能影响的研究[D]. 宋奇. 北京交通大学, 2019
- [7]低维碳复合材料的电荷分离机制及光电应用研究[D]. 和晓晓. 华东师范大学, 2019(09)
- [8]空气中制备杂化钙钛矿太阳能电池的工艺及性能研究[D]. 王峰. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]钙钛矿太阳能电池的制备及载流子复合机理研究[D]. 顾香玲. 电子科技大学, 2018(09)
- [10]MOCVD法制备的ZnO纳米结构薄膜特性及其发光器件研究[D]. 伍斌. 吉林大学, 2016(08)
标签：太阳能电池论文; 载流子论文; 钙钛矿太阳能电池论文; 热电材料论文; 量子效应论文;