窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展

窄带隙共轭聚合物材料是新型太阳能电池的研究热点。按窄带隙聚合物材料的结构分类,简要总结了不同种类窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的设计、合成及器件性能,并指出了该研究领域目前还存在的问题和今后发展的方向。     

高效窄带隙共轭聚合物太阳能电池材料设计及器件性能研究进展

窄带隙聚合物材料因能与太阳光谱更好地匹配而备受重视,是聚合物太阳能电池的研究热点。按照窄带隙聚合物给体单元的结构分类,总结了含芴、硅芴、咔唑、环戊二烯并双噻吩、三苯胺和吩噻嗪给体单元的太阳能电池材料的设计以及器件性能,介绍了聚合物的HOMO和LUMO能隙值对其光谱和光电转换效率的影响,并指出了该研究领域目前存在的问题及今后的发展方向。     

ZnO宽带隙半导体及其基本特性

ZnO半导体是宽带隙半导体领域中继GaN和SiC之后的研究热点.同时,作为一种氧化物半导体,ZnO半导体在能带结构、晶格缺陷、抗辐照特性以及电学性质等方面具有特殊性,已有的研究中还存在一些不同的认识.本工作在阐述ZnO的晶体结构和基本性质基础之上,对其能带结构和缺陷特征、电子输运以及P型掺杂等主要的半导体特性研究现状进行了较为全面综述和分析.由于ZnO半导体具有高的激子束缚能、优良的电子输运性质、强抗辐照特性以及低成本和环境友好等显著特征,它是未来半导体光电子领域极具应用潜力的新一代宽带隙半导体材料,但是到目前为止,p型掺杂技术仍然是ZnO半导体器件面临的最大挑战.     

可见光响应型ZnO基纳米复合光催化材料的研究进展

本文综述了ZnO基纳米复合光催化材料的基本结构与性能、光催化效果及其作用机理;系统概述了可见光响应型ZnO基纳米复合光催化材料在有机物污染物降解、光催化制氢和抗菌等方面的应用,并对其进一步研究提出了思路和建议。相信随着基础研究与应用实践的不断深入,ZnO基纳米复合光催化材料最终会在高效催化剂、环境净化、太阳能转换等方面得到长久发展与广泛应用。     

光解水制氢的可见光催化材料的研究进展

利用可见光催化分解水制氢是利用太阳能的有效方法之一,从材料组成、结构、催化性能及改性等方面介绍了几类重要的可见光催化材料的研究进展,并展望了未来的发展方向.     

内嵌孔型窄带隙Nb2O5纳米线及其光催化研究

本论文介绍了一种通过溶剂热制备内嵌孔型氧化铌纳米线的方法.该方法得到的氧化铌材料能带显著变窄,吸光范围大幅增加,电子空穴复合速率降低.相比于无孔Nb2O5纳米线和商业粉末,这种多孔纳米线显示出卓越的光催化析氢性能和罗丹明染料降解效果,这都与其特殊的内嵌孔构造存在着密切关系.     

中科院金属所制备出能全谱吸收可见光的红色二氧化钛光催化材料

光催化可实现太阳能到化学能的转化(如光催化分解水制氢),是获得新能源的一个重要途径。发展可有效吸收可见光(波长为400～700 nm)的光催化材料是实现高效太阳能光催化转化的前提,然而多数稳定的光催化材料的可见光吸收低。掺杂能够缩小光催化材料的带隙,是增加光催化材料可见光吸收的基本手段。锐钛矿TiO2是研究最     

可见光响应型球形Zn/BiOBr的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热法制备Zn~(2+)掺杂的溴氧化铋(BiOBr)(Zn/BiOBr)光催化剂,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、比表面积孔径分析仪对其结构形貌进行分析表征,并考察了其对罗丹明B(RhB)的光催化活性。结果表明,Zn~(2+)掺杂量不同的Zn/BiOBr均为四方晶型,掺入Zn~(2+)后Zn/BiOBr样品的禁带宽度缩小、比表面积增大,光催化活性均明显提高,且10%Zn/BiOBr光催化活性最高;用蓝色LED光照射120min,其对RhB溶液的光降解率达到96%,比纯BiOBr的降解效率提高16%。循环使用3次后,Zn/BiOBr降解率仍达到85%,光催化过程中h+和·O_2-是主要的活性物质。     

可见光响应N掺杂TiO2的制备及光催化性能研究

以NH4Cl为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光活性的N掺杂TiO2,并用X-射线衍射、傅立叶转换红外光谱进行了表征.研究表明,在pH=3、灼烧温度为500℃时,N掺杂TiO2活性最佳.在此条件下制备的N掺杂TiO2在可见光(λ＞400nm)下对4-氯酚具有良好的降解作用,而未掺杂的TiO2几乎没有,这表明掺杂进入TiO2晶格的N原子是N掺杂TiO2具有可见光活性的主要原因.     

含负折射率材料的一维光子晶体带隙及应用

研究了含负折射率材料的一维光子晶体中一种特殊的带隙,这种带隙最适合的用途是做新型光子晶体滤波器.     

窄间隙焊接侧壁熔合控制技术的研究现状

窄间隙焊接因采用窄且深的U型或者I型坡口,在焊接厚板时具有焊接效率高、焊接填充量少及焊接变形少等诸多优势,在大型厚壁高强钢结构制造领域具有很好的应用前景。由于窄间隙焊接中电弧与坡口侧壁几乎平行,造成电弧无法对侧壁直接加热,易出现侧壁未熔合缺陷,严重影响了大型高强钢结构的服役安全。通过对窄间隙焊接技术研究现状的分析整理,综述并比较常用的侧壁熔合控制技术与方案,分析了其优缺点。分析结果表明,目前已经开发了旋转电弧、双电弧、带状电极、复合热源及摆动电弧等多种侧壁熔合控制技术,在一定程度上解决了侧壁未熔合问题,并且在压力容器、厚壁管道等领域获得了应用。最后对该方向的研究进展进行了总结,并对其发展方向进行了展望。     

新型光学/声学带隙材料研究进展

光子晶体/声子晶体研究是材料、物理、光学、化学等学科的一个全新领域和研究热点.概述了光子晶体/声子晶体的特性及应用,比较、综述了光子晶体/声子晶体的研究进展及面临的主要问题,评述和展望了光子晶体/声子晶体的发展趋势和应用前景.     

光子晶体调制下的光电材料

光子带隙的存在不仅产生出一大批新型材料和器件,也能够提供一种特殊的物理环境-具有波长尺度的介电周期场.这种物理环境为各种光电材料中光物理过程和光电性质的调制提供一种新的可能性.本文综合分析了光子晶体调制下光功能材料的自发辐射、能量传递、太阳能电池的光电转换效率、光催化等几个方面研究现状及其应用.     

影响InN材料带隙的几个关键问题

确定了InN材料的带隙值并研究了影响InN材料带隙变化的导带电学结构和几个关键因素,以解释当前用不同方法生长不同质量的InN材料时出现的各种不同带隙值.用光致发光、光吸收和光调制反射方法测量确定InN材料的带隙值约为0.7eV;探讨了InN材料带隙与温度的函数关系,并分析了影响InN材料带隙的导带电学结构和有关因素.影响InN材料带隙的主要因素有Moss-Burstein效应、深能级俘获现象以及N:In化学计量比等,得出在不同质量样品和不同生长条件下,3种因素均影响InN材料的带隙值,但所起的作用却不尽相同.     

半导体ZnO晶体生长及其性能研究进展

ZnO晶体是直接宽带隙半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV。其禁带宽度对应紫外光的波长，有望开发蓝绿色、蓝光、紫外光等多种发光器件。对ZnO晶体的生长方法及研究进展做了简要的叙述。     

带隙可调光子晶体的研究进展

介绍了近几年带隙可调光子晶体的研究进展。带隙调节的机制主要有改变晶体材料的平均折射率和改变晶体的结构参数两种。综述了通过电场调制、磁场调制、压力调制、光照调制、温度调制和复合调制等实现带隙实时可调的研究进展,提出了目前存在的问题及研究方向。     

光电催化分解水用可见光响应型氧化物光阳极的改性研究进展

光电催化分解水是绿色制氢的重要途径之一。由于水氧化反应在热力学和动力学上极难发生, 因而制备高效光阳极成为光电催化分解水的瓶颈问题。为满足未来商业化应用需求(太阳能制氢转换效率>10%), 研制高效光阳极成为亟待解决的关键难题。研究表明, 具有价格低廉、吸光性良好、毒性小且光电化学稳定性高等突出优点的可见光响应型氧化物: WO₃、α-Fe₂O₃和BiVO₄,是目前光电催化分解水用光阳极的理想材料。在过去几十年里, 围绕该类氧化物光阳极的研究已取得显著成果。本文重点论述了高效光电催化分解水制氢用WO₃、α-Fe₂O₃和BiVO₄光阳极改性的研究进展。另外, 文中简述了此类可见光响应型氧化物光阳极在无偏压光电催化分解水中的研究现状, 并提出其存在的问题及未来发展方向。     

Synthesis of Nanocrystalline FeS2 with Increased Band Gap for Solar Energy Harvesting

In this paper,we have reported the synthesis of FeS2 of higher band gap energy（2.75 eV） by using capping reagent and its successive application in organic-inorganic based hybrid solar cells.Hydrothermal route was adopted for preparing iron pyrite（FeS2） nanoparticles with capping reagent PEG-400.The quality of synthesized FeS2 material was confirmed by X-ray diffraction,field emission scanning electron microscopy,transmission electron microscopy,Fourier transform infrared,thermogravimetric analyzer,and Raman study.The optical band gap energy and electro-chemical band gap energy of the synthesized FeS2 were investigated by UV-vis spectrophotometry and cyclic voltammetry.Finally band gap engineered FeS2 has been successfully used in conjunction with conjugated polymer MEHPPV for harvesting solar energy.The energy conversion efficiency was obtained as 0.064%with a fill-factor of 0.52.     

ZnO光子晶体的自组装工艺及带隙特征研究

以Zn（Ac）2和DEG为原料,采用胶体自组装工艺制备了不同胶粒尺寸的ZnO光子晶体,探索了胶体自组装ZnO光子晶体的制备工艺,研究了自组装温度、溶剂、悬浮液浓度、热处理温度等因素对光子晶体排布平整度、周期性和空间紧密度的影响规律,对各种工艺条件下光子晶体的带隙特征进行了研究,试验结果表明,通过自组装工艺条件选择可实现对光子晶体带隙结构的可控性制备。     

可见光诱导TiO2光催化及其机理研究进展

简述了二氧化钛的光催化机理。针对其禁带宽度较大,只能被小于387nm的紫外光所激发的缺点,综述了近年来国内外针对纳米TiO2可见光催化的改性方法和改性机理研究进展,包括离子掺杂、半导体复合、表面光敏化等方法。最后展望了提高纳米TiO2可见光光催化活性研究的前景。