基于表面等离子体增强的聚合物太阳能电池研究

为有效地提高聚合物电池器件的光吸收和电荷收集, 进而提高整体器件效率, 采用氧化钼(MoO₃)/银纳米粒子(Ag NPs)/氧化钼作为复合阳极缓冲层, 制备了反型聚合物太阳能电池, 并研究了在缓冲层中加入金属纳米颗粒对器件性能的影响。实验结果表明, 在MoO₃缓冲层中加入1 nm的Ag时, 器件的短路电流密度和光电转换效率都得到了提高, 短路电流密度从9.54 mA/cm²增加到12.83 mA/cm², 效率从2.14%提高到3.23%。Ag纳米颗粒的表面等离子体共振作用, 有效地提高了器件的光吸收和电荷收集, 提高了整体器件效率。     

多层聚合物膜系高灵敏度表面等离子体共振传感理论研究

基于光学Kretschmann棱镜结构,建立了表面等离子体共振(SPR)传感器模型并进行了模拟计算,得到了基于聚乙烯和聚丙烯酸的多层膜系的SPR传感器共振光谱中共振波长随共振角度的演化.模拟分析表明,聚合物的厚度增加导致共振峰的红移,最佳厚度为100nm左右;聚合物薄膜可实现SPR共振峰的可控的红移和传感检测,聚乙烯相对于聚丙烯酸有较高分辨率;金纳米颗粒具有增强表面等离子体共振信号的作用,共振波长因其填充因子的增大而发生红移现象,半峰宽明显变宽,填充因子最佳值为0.2.     

局域表面等离子体增强吸收的超薄太阳能电池的研究

设计了3种不同形状的纳米结构,即圆柱形光栅、长方形光栅、三角形光栅,将其覆盖在硅吸收层表面,利用有限元方法对其进行仿真模拟,结果表明金属光栅激发的局域表面等离子体明显增强了薄膜太阳能电池的吸收效率,通过对比发现圆柱形光栅更能有效地将光能耦合到薄膜硅层中.     

局域表面等离子体研究进展

阐述了局域表面等离子体特性,金属纳米粒子的常用制备方法,以及不同形状、尺寸等因素对局域表面等离子体光谱和灵敏度的影响,分析了表面增强拉曼散射的增强因子与金属纳米粒子的等离子共振波长和拉曼激发波长之间的关系,介绍了局域表面等离子体在生物传感方面的应用.     

局域表面等离子体研究进展

阐述了局域表面等离子体特性,金属纳米粒子的常用制备方法,以及不同形状、尺寸等因素对局域表面等离子体光谱和灵敏度的影响,分析了表面增强拉曼散射的增强因子与金属纳米粒子的等离子共振波长和拉曼激发波长之间的关系,介绍了局域表面等离子体在生物传感方面的应用.     

基于局域表面等离子体共振特性的高灵敏度凝血酶检测

用核酸适体修饰的纳米金共振散射光谱探针可实现对微纳空间内凝血酶的特异性识别与检测.提出了一种基于局域表面等离子体共振-暗场显微光谱联用技术的分析方法,研究了局域在金纳米粒子表面的生物分子的识别过程对局域表面等离子体共振散射光谱的影响.研究了单颗粒纳米粒子的形貌特征,实现了单分子层面上生物分子识别过程的追踪.     

小分子浴铜灵作为缓冲层的钙钛矿太阳能电池性能研究

以有机小分子浴铜灵(BCP)作为缓冲层,引入钙钛矿太阳能电池的电子传输层与阴极之间,研究其对钙钛矿太阳能电池的能量转换效率及载流子的传输特性的影响。结果表明,相对于无BCP缓冲层的钙钛矿太阳能电池,器件的最高能量转换效率由9.67%提高到13.06%。BCP缓冲层的引入,降低了电荷传递电阻,提高了阴极的电子收集能力,可增强钙钛矿太阳能电池的光伏性能。     

基于表面等离子体腔的波分复用器件设计

采用时域有限差分法(FDTD)研究了单矩形腔滤波器的透射特性,发现通过控制矩形腔的结构参数可以实现对透射峰的控制。基于这一原理,分别设计了二通道波分复用器和三通道波分复用器,且分波效果良好,这种波分复用器具有尺寸小、结构简单、可拓展性强的特点,在光通信技术领域具有重要的应用价值。     

表面等离子体纳米腔的光学特性

应用边界元方法分析了表面等离子体纳米腔的光学特性.设计了两种结构的亚波长金属纳米腔,一种是由上下两片相对放置的有限厚的银板构成,并且在内边界上刻蚀了正弦周期结构;另外一种是在前一种的基础上,在内边界的中间刻蚀了直线缺陷结构.研究了光通过这两种结构的共振谱线.数值结果表明,随着正弦周期数的增加,共振波峰的数日也在增加.并且,当以共振波长入射时,腔内的场强相对入射场强提高了五六倍.当在纳米腔的中间引入缺陷时,束缚在纳米腔中的光场强度相对于中间没有缺陷结构时的光场强度要强.这一研究可对设计新型超小激光光源提供非常重要的数据.     

日本有机薄膜太阳能电池研究进展

通过调查近两年的最新文献资料,综述了有机太阳能电池的优劣和国际研究现状.从多个侧面阐述了日本有机太阳能研究现状,并探讨了今后有机薄膜器件研究的发展趋势和走向.     

等离子体太阳电池的研究进展

 高效太阳电池是近年太阳电池产业发展的目标,等离子体太阳电池技术则是近年来研究的比较活跃的高效太阳电池技术之一。该文对等离子体太阳电池,从原理,材料到技术的最新研究进展做了比较全面的论述。等离子体太阳电池主要是利用贵金属纳米颗粒的表面等离子体效应增强太阳电池的光吸收。该技术既可以用在传统的硅电池上也可以用在薄膜电池上,尤其适用于作为薄膜电池的陷光结构,并且易于和传统的电池制造工艺相结合,有实现商业化的潜力。     

基于ZnO缓冲层的有机太阳能电池数值分析

氧化锌(ZnO)材料具有良好导电性、光透性和稳定性,在光电器件中具有重要用途.利用AMPS-1D探究ZnO作为缓冲层对有机太阳能电池性能的影响.研究发现:添加ZnO缓冲层的有机太阳能电池开路电压、光电转化效率等性能有显著的提高; 电子-空穴产生率和空穴电流密度随着ZnO薄膜厚度增加而减小,而电荷态密度和电子电流密度随着ZnO薄膜厚度增加而增大.     

基于硼酸盐聚合物绑定的SPR葡萄糖测量方法

微创血糖检测技术通过测量人体组织液中葡萄糖浓度来预测人体血液中葡萄糖浓度,从而指导胰岛素的注入来控制和治疗糖尿病．由于透皮抽取得到的组织液体积微小且成分复杂,要求高测量精度和排除其他物质的干扰,提出一种基于硼酸盐聚合物绑定的表面等离子共振（surfaceplasmonresonance,SPR）葡萄糖浓度测量方法．表面等离子共振测量具有很高的测量精度,硼酸盐聚合物PAA．ran—PAAPBA对葡萄糖分子具有特异性吸附作用,而且性质稳定、制作简单．通过层层自组装技术将其绑定在SPR传感器金膜表面,可实现特异性检测并提高测量灵敏度．测量结果显示葡萄糖浓度在2—10mg／dL范围内二次曲线拟合度为0．90177,25～1000mg／dL范围内拟合度为0．99509,而且队A．ran．PAAPBA和葡萄糖分子的动态解离情况良好,满足连续血糖测量的需求,     

基于双层人工表面等离激元的高扫描率漏波天线

针对传统人工表面等离激元(SSPPs)漏波天线扫描速率低的现象,提出了一种新型双层SSPPs单元,并基于此实现了拥有高扫描率特征的漏波天线。所提出的双层SSPPs单元由具有“H”形的顶层SSPPs单元和具有“I”形的底层SSPPs单元组成。所提出的单元通过分别控制顶层和底层SSPPs单元的色散特性,能够实现对色散曲线的截止频率和斜率的独立控制。所提出的漏波天线的辐射是通过对顶层的“H”形单元进行正弦表面阻抗调制来实现的。由于底层“I”形的SSPPs单元的存在,引入了强色散特性,提高了周期相移的增长速率,从而实现了高扫描速率。此外,通过在周期辐射结构上引入短路枝节,该漏波天线的开阻带(OSB)现象被几乎完全抑制。通过对所提出的漏波天线的原型进行仿真、加工和测量,该漏波天线能够在8.8～10.8 GHz之间的窄频段实现从后向-63°到正向63°的大角度连续扫描。测试结果与仿真结构一致证明了提出双层SSPPs单元与设计理论的正确性。     

晶体硅太阳电池的氮化硅表面钝化研究

为了提高晶体硅太阳电池的光电转换效率，研究了用等离子增强化学气相沉积（PECVD）的SiNx：H作为晶体硅太阳电池的表面钝化及减反射膜对电池性能的影响，并采用不同的工艺路线制备了不同类型的电池。实验发现：同SiNx：H比较，SiNx:H/SiO2双层光学减反射结构对晶体硅太阳电池能起到更加有效的表面钝化作用，提高了太阳电池的光电转换效率。基于界面物理，提出了一种新的能带模型，解释了用不同实验方法制作的晶体硅太阳池性能的差异。     

Carbon Nanotube-Conducting Polymer Composites Based Solar Cells

1 Results Combination of carbon nanotubes (CN) with polymers is important for application towards value added composites,solar cells,fuel cells etc.Especially interesting is the combination of CN with π-conjugated polymers because of the potential interaction between the highly delocalized π-electrons of the CN and the π-electrons correlated with the lattice of polymer skeleton.Efficient exciton dissociation due to electron transfer from the photoexcited polymer to CN is of interest for photovoltaic app...     

基于矩形谐振腔MIM波导结构的表面等离子体带阻滤波器

采用二维时域有限差分法(FDTD)设计并验证了一种新型的基于金属-介质-金属(metal-insulator-metal,MIM)多矩形谐振腔结构的表面等离子体带阻滤波器.该结构由一波导通道和一列平行排列于波导上方的矩形谐振腔组成.当矩形腔的长度对某一波长满足法布里-珀罗(F-P)谐振条件时,该波长的表面等离子体(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)将进入腔内并发生耦合共振而被限制在其内,起到滤波的效果.通过调整谐振腔的长度和数量,可以方便地滤掉一个或多个不同波长的光波.与其他结构SPPs滤波器相比,此结构更具有简洁、滤过的波长更窄、更小的能量损耗等优点,该种滤波器可以应用于高集成电路等光学设备.     

Investigation of Organic Solar Cells Based on Donor-Accepter Heterojunction

The single-layer structure and heterojunction structure organic solar cells based on copper phthalocyanine(CuPc),3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)and fullerene C60 were fabricated to study their photovoltaic(PV)properties.The PV performance of heterojunction structure solar cells was improved compared with the single layer structure cell.This is due to the introduction of donor-acceptor heterojunction that both expands the absorption range and offers efficient exciton dissociation site.In heterojunction structure solar cells,the PV performance of device with C60 as acceptor has highly improved because C60 has longer diffusion length of excitons.