一、SOME KINDS OF INFORMATION FROM ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY（论文文献综述）
牛梦思[1]（2020）在《非富勒烯有机太阳能电池中激子解离研究》文中研究表明有机太阳能电池因具备可通过低成本溶液法制备大面积柔性器件的突出优点,已受到世界范围的广泛关注。新型高性能给、受体材料的蓬勃发展和器件制备工艺等技术的提高,使得有机光伏效率屡获突破。进一步提高有机光伏器件的能量转换效率依然是该领域研究中所面临的重要挑战。然而,与无机材料相比,有机材料中分子间作用力属于弱相互作用,主要包括范德瓦尔斯力、氢键等,导致有机材料的介电常数较低、电声耦合系数较高、激子束缚能较大。因而,有机太阳能电池的激子解离过程需要克服较大的激子束缚能,该过程使得有机光伏器件中产生较大的能量损失,严重地影响了器件性能。许多基于新型非富勒烯受体材料的有机太阳能电池在较低能量损失条件下可以实现高效的激子解离,并获得优异的器件性能,但涉及激子解离的内部复杂的物理过程和工作机制等仍不清晰。深入理解有机太阳能电池中激子动力学过程,阐述激子解离物理机制,定量关联激子解离与器件性能参数,对于优化材料结构、抑制能量损失、提升器件性能等有至关重要的作用。针对以上关键科学问题,本论文深入研究了新型非富勒烯有机太阳能光电器件中给、受体材料的激子解离动力学过程,具体工作内容如下:（一）单重态裂分给体材料激子解离。我们选择具有单重态裂分效应的给体材料TIPS-pentacene和非富勒烯受体材料IT-4F制备有机光伏共混薄膜,系统地研究了共混体系中给体材料的单、三重态激子动力学过程。由于TIPS-pentacene材料的单重态裂分是一个放热过程,可保证共混薄膜中高效的三重态激子产率。受体材料IT-4F的最低未占据分子轨道（LUMO）低于TIPS-pentacene的三重态能级,为三重态激子解离提供理论保障。利用稳态吸收光谱和掠入射广角X射线散射实验共同揭示了共混薄膜的结晶性,并关联瞬态吸收光谱中三重态激子动力学过程。结果证明,共混薄膜中发生了有效的单重态裂分,产生的1（TT）在给、受体界面发生解离:（1（*TIPS-pentacene）+TIPS-pentacene→1（TT）→3（TIPS-pentacene）+）,随后电子-空穴对在界面发生孪生复合:（3（TIPS-pentacene）++e-→3（*TIPS-pentacene））,产生三重态激子。此外,三重态激子可直接通过单重态裂分效应直接产生。通过分析结晶性对TIPS-pentacene薄膜的光物理过程以及电学特性影响,发现增强TIPS-pentacene的结晶性可提高载流子的有效传输。本工作阐明了在本体异质结单重态裂分有机太阳能电池活性层中,单重态裂分与激子解离相互竞争的关系及内部复杂的光物理过程,为实现高性能体异质结单重态裂分有机光伏器件提供实验依据。（二）非富勒烯受体材料的激子解离。我们利用超快光谱等技术系统地研究了共轭聚合物给体J91与具有不同最高分子占据轨道（HOMO）的受体材料（m-ITIC,ITIC,IHIC,IEICO-4F,IEICO）之间的空穴转移过程。借助于瞬态吸收光谱技术并选择性激发受体材料,我们系统地研究了不同HOMO能级差体系（0.05-0.42eV）与空穴转移时间尺度（1-1000ps）的关系。结果表明,低能级差体系中可实现超快空穴转移,这与自由空穴在给、受体界面转移规律一致,表明受体激子解离过程需要的驱动力较低。此外,通过定量关联空穴转移效率与光伏器件性能,发现空穴转移效率是影响器件性能的关键参数。阻抗频谱与密度泛函理论模拟计算相结合,揭示了非富勒烯受体中存在分子内、分子间离域激子。时间分辨荧光光谱证明了共混薄膜中的空穴转移来自于弱束缚的受体激子解离而不是弗伦克尔激子解离。我们提出在“受体-给体-受体”（A-D-A）结构的非富勒烯有机太阳能电池中,受体中的弱束缚离域激子有效解离,主导共混薄膜中的空穴转移过程。该工作为设计新型受体分子、深入理解受体激子解离机制和优化器件性能提供了新的视角。（三）非富勒烯受体材料的分子间离域激子解离。为了进一步揭示受体分子内电荷转移激子与分子间离域激子对空穴转移过程的影响,本工作借助高性能PM6:Y6有机光伏共混体系,研究了受体激子的离域性及激子解离过程。共混溶液相关的超快瞬态吸收光谱结果表明,受体分子Y6的分子内电荷转移激子与给体材料PM6之间没有发生有效的空穴转移。然而,在薄膜中由于分子间相互作用增强,PM6:Y6共混薄膜的瞬态吸收光谱中观测到分子间离域激子,且相比于Y6薄膜,分子间离域激子数量大幅度减少,表明了分子间离域激子在给、受体界面有效解离。此外,我们利用温度相关的稳态荧光光谱及阻抗频谱,系统地研究了多种受体材料Y6、ITIC、IEICO-4F、PC71BM分子堆积对于激子离域性的影响。结果证明分子内电荷转移激子的强束缚性和分子间离域激子弱束缚性。本工作深入阐述了分子内、分子间离域激子对空穴转移过程的影响,对于完善非富勒烯有机太阳能电池中激子解离等机制有重要意义。
王贝[2]（2020）在《高效三元有机太阳能电池的制备与机理研究》文中研究指明有机太阳能电池具有柔性、质量轻、可半透明、易于大规模制备等突出特点,是可再生绿色能源的重点研究方向之一。近年来高性能非富勒烯型有机半导体受体材料的出现极大地促进了有机太阳能电池的发展,有机太阳能电池的效率不断提升。除了设计合成新型给受体半导体材料,活性层的三元共混策略由于其能够拓展吸收光谱、调控活性层形貌等优点,被广泛采用制备有机太阳能电池和提高器件的能量转换效率。相比于二元共混有机太阳能电池器件,三元共混结构由于活性层的形貌和给受体分子间相互作用发生变化,体系中存在更复杂的电荷及能量转移路径,使得整个光电转换过程变得十分复杂,这给三元器件的机理研究和理论指导增加了难度。鉴于此,本论文主要针对三元共混体系有机太阳能电池,从第三组分对活性层的形貌以及光电转换过程的影响机制出发,较系统地研究了不同三元共混体系中第三组分对薄膜光学性质、电学性质、微观结构特性以及光电转换过程的影响,探讨了不同三元共混体系有机太阳能电池的工作机制和能量转换效率提升的原因。主要研究内容如下:1.研究了在二元非富勒烯共混体系PBDB-T:ITIC中加入少量PC71BM受体对其光伏性能的影响。通过对受体分子（ITIC和PC71BM）的比例进行优化,制备了 PBDB-T:ITIC:PC71BM（1:0.8:0.2）高效三元有机太阳能电池,能量转换效率（PCE）达到 10.2%,同二元 PBDB-T:ITIC（1:1）太阳能电池相比（PCE=9.2%）,能量转换效率得到有效提高。进一步研究发现:相比于非富勒烯受体型二元PBDB-T:ITIC（1:1）有机光伏电池,三元 PBDB-T:ITIC:PC71BM（1:0.8:0.2）光伏电池器件提高了激子分离效率和电荷抽取效率,抑制了双分子复合,提高了载流子迁移率。第二受体PC71BM的引入促进了共混薄膜中的ITIC受体的聚集,降低了电子陷阱密度。少量PC71BM促进ITIC结晶的原因是由于PC71BM与PBDB-T给体的混溶性更好,从而将部分混合相中的ITIC挤出共混区,从而促进了 ITIC纯相的形成。2.制备和研究了非富勒烯受体型三元PBDB-TF:IT-4F:O6T-4F体系有机太阳能电池。通过对受体分子（IT-4F和O6T-4F）的比例进行优化,制备的基于PBDB-TF:IT-4F:O6T-4F（1:0.85:0.15）三元体系有机太阳能电池的 PCE 达到 13.37%,相对于二元PBDB-TF:IT-4F（1:1）体系太阳能电池（PCE=12.29%）有明显提高。由于第二受体O6T-4F带隙较窄,可以拓宽活性层的吸收光谱,从而提升器件的短路电流密度（JSC）。少量第二受体O6T-4F的加入能够提高IT-4F的荧光淬灭效率。并且O6T-4F与IT-4F受体之间存在分子间相互作用,这种分子间相互作用可以改善PBDB-TF:IT-4F的互穿网络结构,从而提高薄膜的载流子迁移率,抑制双分子复合。同时还发现IT-4F与O6T-4F分子之间存在迅速的能量转移过程,IT-4F上产生的激子通过能量转移传递给O6T-4F分子,再进一步在PBDB-TF/O6T-4F界面解离成自由电荷,从而提高了 IT-4F的激子利用率。3.制备和研究了非富勒烯受体型三元PBDB-T:IT-4F:O6T-4F体系太阳能电池。通过对受体分子（IT-4F和O6T-4F）的比例进行优化,基于PBDB-T:IT-4F:O6T-4F（1:0.8:0.2）的三元有机太阳能电池的PCE达到10.53%,相对于二元PBDB-T:IT-4F（1:1）体系的太阳能电池（PCE=9.48%）有一定程度的提高。在优化的三元体系太阳能电池中,少量的第二受体O6T-4F在近红外区的吸收可以拓宽薄膜吸收光谱,提升了器件的JSC。能量损失计算表明少量O6T-4F的加入可以降低二元PBDB-T:IT-4F体系中的能量损失Eloss,从而获得较高的VOC。形貌分析结果表明共混薄膜的相分离主要由PBDB-T结晶驱动,O6T-4F的引入会抑制共混薄膜中PBDB-T的聚集。飞秒瞬态吸收光物理研究表明,O6T-4F含量的增加会加快给受体之间的电荷转移,但与此同时三元体系光伏电池器件内的双分子复合程度有所提高,导致填充因子（FF）有所降低。
肖立华[3]（2013）在《窗用透明隔热材料第一原理性能预测及纳米LaB6分散液的制备与性能》文中认为摘要：节能减排已成为时代的主旋律。开发高性能窗用透明隔热材料备受人们的青睐。窗用透明隔热材料必须具有可见光高透明和近红外强吸收／反射屏蔽的光学特性。从理论和实验方面设计并研发新型窗用透明隔热节能材料已成为当今世界的重要研究课题。目前,研究者大都注重高透明隔热材料的制备和性能应用与开发的实验研究,而理论研究较少,非常有必要将理论和实验结合起来加快研究进程。本论文在理论方面采用基于密度泛函理论的第一原理方法计算了几种窗用透明隔热材料的电子结构,并预测了它们不同类型薄膜的光学性能。实验方面成功制备了稳定性较好的纳米LaB6/乙醇分散液,并探讨了其光学性能。研究内容和成果主要包括以下几点：1)采用第一原理方法研究了稀土六硼化物RB6（R＝Sc、Y和La）的几何、电子结构和光学性质。电子结构分析表明,这三种化合物均属于金属性导体材料,价带顶和导带底分别主要由B-2p态和金属原子R-nd（n=3,4,5）态构成,并随着金属R的原子半径和电子层数的增大,导带朝远离Fermi能级的方向移动。通过对三种稀土六硼化物RB6（R=Sc, Y和La）的介电函数、吸收光谱、反射率和能量损失光谱等光学常数的计算和分析,研究了三者的光学性质并对不同类型光学薄膜的光学性能进行了比较。结果表明：不同于ScB6,YB6和LaB6可用作高性能窗用透明隔热材料。发现LaB6的可见光高透明可归因于载流子电子集体振荡,也就是体等离子激元,而其近红外强吸收特性则可归因于等离子振荡的偶极子模式。该研究结果对这三种稀土六硼化物目前的应用开发和扩大其应用领域可提供很好的理论指导。2)通过对稀土六硼化物RB6（R=Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Er, Tm, Yb和Lu）电子结构及磁学和光学性质的计算,发现RB6（R=Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Er和Tm）属于铁磁材料,而YbB6和LuB6不具有磁性。电子结构分析表明,这十种稀土RB6的电子性能主要由稀土金属R决定。光学性质计算表明,它们均在低能红外区具有较强的反射性,并显示微弱的体等离子激元；除GdB6和LuB6外,稀土六硼化物RB6（R=Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Er, Tm和Yb）均不适合用作窗用透明隔热材料。3)对TiN的电子结构和光学性质的计算,发现TiN属于导体材料,其价带和导带分别主要由N-2p态构成和Ti-3d态构成。对其不同类型薄膜光学性能的计算结果表明：TiN薄膜具有可见光高透明和近红外强吸收/反射隔热节能的光学特性。4)采用第一原理方法对单斜相和金红石相VO2电子结构和介电函数、反射率、吸收光谱、能量损失光谱等光学常数进行了研究,结果表明：单斜相VO2不具有屏蔽近红外辐射的性能,而金红石相VO2适合用作窗用高透明隔热材料。5)以无水乙醇为分散介质,经过对纳米LaB6改性和分散,成功地制备了稳定性较好的纳米LaB6/乙醇分散液,进而研究了改性剂种类及用量、分散条件等对分散液稳定性的影响,并通过透射电子显微镜（TEM）、傅立叶红外光谱（FTIR）和激光散射粒度分析等表征方法调查了在无水乙醇中阴离子表面处理剂改性LaB6纳米粒子的机理,同时研究了纳米LaB6/乙醇分散液的光学性能。证实LaB6纳米粒子具有可见光高透明和近红外强吸收隔热的光学特性。
吴利娜[4]（2019）在《NaCl型晶体中d7离子杂质局部结构性质的理论研究》文中研究指明本工作主要运用密度泛函理论（DFT）对NaCl型晶体中d7离子杂质的局部结构、电子结构和EPR参数以及光学性质作出理论研究,并与半经验方法（自旋哈密顿参量微扰公式计算）的相关结果进行对比分析。利用体系能量随杂质局域键长的变化（能量曲线）来描述d7离子掺杂体系在Jahn-Teller效应下的局部畸变,并与结构优化的结果相比较;基于体系电子结构发现其顺磁性源于未配对电子主要集中于d7杂质附近,并揭示了d7离子掺杂体系的共价性明显强于纯晶体;通过对比掺杂前后的UV-Vis吸收谱,发现d7离子掺杂能有效提高可见光利用率;相比前人对EPR参数的半经验计算,本文基于第一性原理考虑了较多外层原子和更多价轨道的贡献,获得了与实验相符的EPR参数。具体包括以下方面:（1）基于DFT计算,用直接结构优化和获取能量曲线的方法分别对体系AgCl:Rh2+（TE、OE和TC中心）和AgBr:Rh2+（TE和TC中心）中杂质Rh2+的局部结构进行分析,讨论了Jahn-Teller效应、杂质-母体阳离子尺寸失配和阳离子空位等对局部结构的影响。其次,通过对比掺杂前后的电子结构,如电荷密度、ELF、基态分子轨道和不同Rh2+中心的PDOS,揭示出掺杂体系的共价性强于母体,且体系未配对电子主要集中在Rh2+周围。利用TD-DFT方法计算了纯晶体和掺杂Rh2+的各类中心的UV-Vis吸收谱,发现铑掺杂导致紫外-可见区吸收红移,并在可见和近红外区引入一些新的d-d跃迁峰。最后,采用嵌入离子簇模型计算的不同Rh2+杂质中心EPR参数（g张量和HFC常数）与实验符合较好,并与前人基于自旋哈密顿参量微扰公式计算的相关结果进行了比较。（2）基于DFT计算,用直接结构优化和获取能量曲线的方法对LiD:Rh2+体系（OE和TC中心）中杂质Rh2+的局部结构进行了研究,分析了掺杂前后局部对称性的变化以及阳离子空位的影响。其次,从Mulliken电荷和重叠布局分析、晶体带隙和DOS三个方面讨论了LiD:Rh2+体系的共价性。再次,利用TD-DFT方法计算了Rh掺杂对体系UV-Vis吸收谱的影响,并与实验进行了对比。最后,不同杂质铑中心的EPR参数计算值与实验结果符合较好,并与前人基于自旋哈密顿理论的结果进行了对比分析。（3）基于DFT计算,用直接结构优化和获取能量-晶胞体积曲线的方法对纯LiH晶体和金属M（M=Al、Fe和Ru）替换掺杂的不同体系的晶格常数和杂质局部结构进行了研究。其次,分别从能带结构和DOS、d7杂质自旋态、电荷密度分布等方面讨论了体系的电子结构,发现金属M掺杂在原禁带区域形成杂质带,从而改变了体系的介电张量、光吸收等光学性质。最后,基于热力学中的生成焓分析发现金属M掺杂能有效改善LiH晶体的氢存储性能。（4）基于DFT计算,首先讨论了卤化银AgX（X=F、Cl和Br）晶体的电子结构,探讨了AgF晶体电子结构异常的可能原因。其次,获得了AgX晶体的介电张量、光吸收谱等光学性质谱图,并结合电子/空穴有效质量及迁移率等分析了它们在光催化方面的潜在应用。基于掺杂不同VIII族d7离子对低频介电常数变化的影响,发现Co2+、Rh2+和Ir2+掺杂对AgCl晶体低频介电常数等线性光学性质的贡献小于其它离子,归因于其较强自旋极化。（5）基于g张量和HFC常数高阶微扰公式,研究了与前面d7离子具有类似低自旋和Jahn-Teller效应的畸变八面体中的d1和d9离子体系,包括SZB玻璃中的四角压缩V4+中心和双铜涡轮高聚物中的四角和斜方伸长Cu2+中心,所得EPR参数理论值与实验符合很好,并分析了体系的局部结构性质。
王丽平[5]（2019）在《光热铋掺杂生物玻璃的基础研究》文中认为随着癌症发病率的不断上升,全世界每年因癌症死亡的人数逐年递增,治疗癌症是21世纪人类面临的一个巨大挑战。当前,治疗骨肿瘤的主要方法是手术治疗,放疗和化疗。但是这些传统治疗方法还存在很多问题,例如肿瘤细胞切除不彻底,容易引发骨组织缺损,副作用大等,从而需要进行多次骨肿瘤切除以及骨修复治疗。研制既具有骨肿瘤治疗又具有骨组织修复功能的新型双功能生物材料可为骨肿瘤治疗提供一种全新的技术方案。光热治疗被认为是对人体损伤最小的一种治疗方式之一,但是当前所有光热转换材料都没有骨修复功能。同时,传统骨修复材料,例如生物玻璃或陶瓷等,也不兼具光热治疗效果。为了制备出具有骨肿瘤治疗和骨组织修复的双功能活性材料,我们做了以下研究工作:一、在铋掺杂锗酸盐玻璃中发现了优异的光热性能。在单位功率密度（1 W/cm2）的808 nm激光辐照下,2 mol%Bi2O3掺杂的锗酸盐样品的温度可以上升38.9 oC,在90 s时温度即可达到稳定,平均升温速率为4.6 o C/s,是光热金纳米棒的153倍。并且发现铋掺杂玻璃的升温效果随玻璃厚度的增加呈线性增加,在激发波长447 nm,532 nm,808 nm和980 nm下的升温效果都十分显着。二、利用光热转换机理和能量守恒原理,通过分析铋掺杂玻璃的吸收性质、光热性质、近红外发光性质以及玻璃网络结构的变化,提出并证明了强化铋掺杂玻璃光热性能的四种方法:（1）增加吸收的光子数。随着Bi2O3浓度的增加,铋掺杂锗酸盐玻璃体系的吸收系数逐渐增加。随着吸收光子数的增加,低浓度Bi2O3（0.001-0.01 mol%）掺杂的玻璃样品光热效果被强化,但温度增幅较小;高浓度Bi2O3（0.10-10.0 mol%）掺杂的锗酸盐玻璃的光热效应可以急剧增强。该种方法在铋掺杂磷酸盐,硼酸盐和硅酸盐玻璃基质被证实同样有效。（2）减弱铋近红外发光。Al2O3是铋近红外发光的强化剂,随着Al2O3含量的增加,铋掺杂锗酸盐玻璃体系的近红外发光可以被极大强化。我们通过减少Al2O3的含量,减弱铋近红外发光,来抑制能量的辐射跃迁。对应地,以非辐射跃迁形式释放的能量增加,玻璃的光热效应被强化。该方法在铋掺杂硅酸盐和磷酸盐玻璃中同样被证明有效。（3）解聚玻璃网络结构。Al2O3对铋近红外发光的强化是因为在近红外发光较强的铝铋共掺玻璃中,玻璃网络形成体[AlO4]和[AlO5]的含量较高。它们可以有效分散铋近红外发光中心,减弱铋离子间的相互作用,从而减小非辐射跃迁的能量损失,强化发光。这里,碱（土）金属离子作为玻璃网络修饰体被引入来解聚玻璃的网络结构,增加铋离子之间的相互作用。对应的,铋近红外发光减弱,非辐射跃迁增强,从而强化了光热效应。通过对不同玻璃基质的吸收光谱、光热效应和近红外发射光谱分析,我们发现只有当被吸收的光子数相同时,解聚玻璃网络结构才能有效强化光热效应。（4）飞秒激光即时生成铋近红外发光中心。利用飞秒激光微加工技术,首先在铋掺杂玻璃微区诱导出铋近红外发光中心。铋近红外发光中心的产生改变了加工区域的吸收强度,光热效应和近红外发光。通过增强飞秒激光的脉冲功率和调控玻璃组分,被诱导出的发光中心的含量增加,从而使微区光热效应强化。三、结合杀死肿瘤所需温度和光热强化方法,选取具有优异光热效应的铋掺杂硅酸盐玻璃组分,发明出铋掺杂光热生物玻璃。它们可以使前成骨细胞在其表面增殖,分化和矿化,从而简单证明其具有骨修复的功能。进一步地,通过体内和体外实验,这些玻璃可以在808 nm激光的照射下,有效的杀死骨肿瘤细胞,并且经过在模拟体液中共培养50天后,光热效应几乎没有减弱。因此,铋掺杂光热生物玻璃可以与化疗和放疗协同治疗,有效杀死残余的骨肿瘤细胞,从而可以减少骨肿瘤和骨缺陷的治疗次数。同样,铋掺杂玻璃有潜力应用在介入治疗中,从而可以有效推动双功能生物玻璃在医疗领域的应用。
曲万军[6]（2019）在《槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究》文中研究说明为应对全球气候变化实现可持续发展,太阳能作为清洁的可再生能源被广泛关注、寄予厚望。无论光伏还是光热利用,存在太阳能全光谱能量转换利用效率低的科技难题。如何实现太阳能全光谱能量的高效转换是当前国际太阳能研究领域的前沿。聚光太阳能全光谱能量转化是一个重要研究方向,本学位论文依托国家自然科学基金重大项目,从实现太阳能全光谱能“质”梯级利用层面,在太阳能全光谱能量转化过程不可逆性发生机制、光伏-光热化学互补增效方法、以及实验验证三个方面,探索如何高效实现聚光太阳能全光谱能质梯级利用的研究。从热力学理论角度,聚光太阳能作为能源具有能“量”和能“质”的属性。本文从聚光太阳能全光谱的最大作功能力研究入手,初步构建聚光太阳能全光谱最大作功能力模型,针对光伏和光热转换过程,探析紫外、可见光、红外各个波段能量的最大作功能力和品位,研究波长等关键参数对最大作功能力及品位的影响。尝试探索聚光太阳能全光谱能量转化过程的不可逆性,给出不可逆损失表达式,揭示各个波段能量转化过程不可逆损失分布特点,为探索聚光太阳能全光谱最大作功能力（能质）梯级利用的增效方法提供科学依据。依据紫外、可见、红外各波段的能量品位,分别探索了“聚光透光光伏-光热化学互补增效方法”和“双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法”。从减小光电转化过程红外波段的作功能力损失,研究聚光透光光伏-光热化学互补增效方法。通过构建透光电池物理模型,给出透光电池截止波长与带隙能间的相互关系,针对晶硅、碲化镉等透光电池,分析不同透光电池的光电转化性能;在此基础上,以典型单晶硅、碲化镉透光电池为例,分析透光光伏电、光伏余热、透过波段三者之间的能量比例关系,研究透光电池透光能量比率对光热反应转化性能的影响。另外,从聚光源头减小最大作功能力损失思路,探索先分光、后聚光的聚光方法,研究双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法。通过构建互补系统能量转换模型,描述光伏发电过程和光热化学过程互补耦合用能机制。结合单晶硅聚光光伏电池和光热甲醇裂解,研究互补系统设计工况性能及能量损失分布特征,分析关键参数对聚光过程、光伏电池光电响应过程和甲醇裂解过程的影响,初步揭示太阳能全光谱增效转换潜力。在上述机理和方法研究基础上,探索先分光、后聚光的双层槽式聚光镜设计方法,给出双层聚光镜镜面设计方程。在此基础上,重点以单晶硅光伏和光热甲醇制氢为研究对象,进一步设计和研制2kWe双层聚光光伏-光热化学互补原理样机实验平台,开展光伏-光热互补增效方法的实验验证。
刘莎[7]（2019）在《高效有机太阳能电池及其器件特性研究》文中研究指明能源是人类赖以生存与发展的根本,经济发展与人口增长都离不开能源的消耗。光伏发电,作为一种基于光电效应的清洁能源技术,是众多绿色、可再生能源中的佼佼者。有机太阳电池是光伏发电领域的一个新兴方向,具有低成本、可溶液加工、质量轻、柔性等许多传统无机半导体不具备的优势,目前已经成为最有希望的下一代太阳电池之一,得到了广泛的关注。在众多科研人员的努力下,通过设计新型光电有机材料与器件优化,使有机太阳能电池得到了飞速的发展,最高能量转化效率已经达到15.7%。本论文的主要创新之处是采用不同的器件优化方式,在获得高效有机太阳能电池的基础上,运用电致发光,光致发光,载流子动力学等研究手段,研究不同优化工艺手段对有机太阳能电池激子拆分,传输与收集效率的影响;定量计算载流子复合率与抽取率的比值研究器件FF提高的原因;定量计算器件的辐射复合能量损失与非辐射复合能量损失。最终揭示有机太阳能电池各项参数受不同体系与优化方法影响的根本原因。溶剂退火,热退火,混合溶剂加工等是有机太阳能常用优化手段,器件优化后,填充因子一般能够大幅度提高,以往很多文献都是从形貌角度进行分析解释,深入的机理机制研究比较少。本文第三、第四章在获得能量转化效率为10.2%的有机小分子太阳能电池的基础上（FF:75.4%）,利用光致发光,载流子动力学等测试手段深入的研究器件FF差异的来源。光致发光PL光谱表明,基于混合溶剂优化后的器件,荧光淬灭效率更高,具有更高的电荷转移效率与激子拆分效率。通过载流子动力学测试,计算得到载流子复合率与抽取率的比值,基于CF、CB与CF/CB三种溶剂的器件值分别为2.5×10-2,1.9×10-2与8.6×10-3,与FF越高θ值越低相对应。因此,在器件孪生复合可以忽略的前提下,器件非孪生复合效率与载流子抽取效率之间的竞争是影响器件FF的主要原因。非富勒烯有机太阳能电池凭借合成容易,强光学吸收与低的能量损失等优点,成为有机太阳能电池的研究热点。相对二元电池,三元有机太阳能电池能够拓宽活性层吸收,是获得高性能有机太阳能电池非常有效的途径。本文第五章,研究与制备了基于J52:i-IEICO-4F:INPIC-4F为活性层,能量转化效率高达14.14%的三元非富勒烯有机太阳能电池(VOC:0.83 V,JSC:24.1 mA cm-2,FF:71.0%)。相对J52:INPIC-4F两元非富勒烯太阳能电池,其开路电压,短路电流,填充因子都同时提高,这在三元太阳能电池中比较少见。通过高增益EQE与EL定量测试,得到电压提高的主要原因为加入第三元i-IEICO-4F后,降低了器件辐射复合能量损失（0.31 eV）与非辐射复合能量损失（0.30 eV）,总的能量损失也仅仅为0.61eV,为报道的低能量损失体系之一。UPS测试得到J52,i-IEICO-4F,INPIC-4F三个材料具有级联的能级结构。通过研究掺杂不同比例INPIC-4F的i-IEICO-4F:INPIC-4F共混薄膜的PL,随着INPIC-4F掺杂比例的增加,i-IEICO-4F:INPIC-4F共混薄膜的PL强度明显逐渐降低。因此,i-IEICO-4F与INPIC-4F之间的主要工作机理为电荷转移。三元体系相对二元体系,具有更低的能量损失,可以为激子解离、载流子的传输与收集提供多个有效途径,从而提高有机太阳能电池的开路电压,短路电流与填充因子。
洪金华[8]（2016）在《二维材料电子能量损失谱学及原子结构表征》文中研究表明原子层厚度过渡金属硫属化合物（transition metal dichalcogenides, TMDs）,作为一类新型二维材料,因其独特的电子学、光学、谷电子学性能以及光电器件应用,近年来在凝聚态物理和材料科学等领域引起科研人员的广泛关注。综述这一大晶体家族的研究进展后,本文将在随后章节中集中研究这一体系中的二硫化钼（molybdenum disulfide, MoS2）等材料。正文部分首先阐述MoS2纳米薄膜的角分辨电子能量损失谱,系统地测量其各向异性的价电子激发。单层MoS2的低能损失谱呈现最强的各向异性——垂直于原子面的激发模式下的光学带隙为2.4 eV,明显不同于常规的平行于原子面的模式（带隙为1.8 eV，类似垂直入射的光谱）。当MoS2厚度增加到多层时,各向异性明显减弱,也说明其电子结构的三维特性开始凸显。同时对不同层厚的MoS2收集角积分能量损失谱,通过曲线拟合和参数提取,结合此前角分辨光电子谱的实验报道,我们进一步认识到当层厚减小,导带底（Q）上升,价带顶（r）下降,而且两者定量上也是不对称的。其次,讲述通过原子分辨级环形暗场扫描透射显微学揭示不同样品制备方法对MoS2中原子缺陷的影响。实验发现,通过传统机械剥离法和化学气相沉积法（chemical vapor deposition, CVD）得到的单层MoS2,其主要点缺陷为硫空位；而通过物理气相沉积法（physical vapor deposition, PVD）得到的样品,最常见的点缺陷为Mo取代S的反位缺陷。进一步的第一性原理DFT （density functional theory）计算,从能量学上初步自洽解释了三种制备方法的差异。针对常见的反位缺陷,DFT计算显示反位Mos是有磁矩的点缺陷,这表明PVD生长的MoS2可能是一种二维稀磁半导体。为探讨不同点缺陷对单层MoS2的电子迁移率的影响,场效应输运测量在一定程度上显示,反位缺陷相比空位更会降低电子迁移率。第三,我们通过球差校正透射电镜下原子分辨级的原位实时观测,追踪单层MoS2表面的吸附原子以及空位等点缺陷的演化以及迁移过程。实验计数和构型寿命统计,说明Mo子晶格顶部（即Mo top）吸附为基态,六元环中心（hollow位）以及S子晶格顶位（S top）为亚稳态。结合DFT计算,在基态和亚稳态之前的跳跃,所需跨越的能垒分别为0.6 eV和1.1 eV。对实验采集的增原子跳跃位置的统计,呈现出二维散点图,其分布也定量反映了单层MoS2的原子吸附势垒二维分布图。另一方面,我们也观察到了Mo空位的原子迁移演化过程,并且从实验上追踪到了其中的亚稳态,进一步验证了有关的DFT计算结果；但此原子过程所需跨越的能垒为2.9 eV。这样的高能垒意味着我们需要考虑入射电子与靶原子的相互作用。基于电子对原子的弹性碰撞模型,我们计算了角向积分的卢瑟福散射截面公式,以此定量原子迁移能垒与实验位移截面的关系。第四,通过原子分辨级成像揭示分子束外延法制备的MoSe2晶体中的大量反向晶界缺陷的结构。扫描隧穿谱（scanning tunneling spectroscopy, STS）和DFT计算都显示这样的反向晶界将会引入金属性的带中态,而且其态密度比较高。这也预示着分子束外延法制备的样品中本征的稠密晶界,会极大的提高MoSe2的d带催化特性,例如加氢脱硫（hydrodesulfurization, HDS）和析氢（hydrogen evolution reaction, HER）等催化反应。另一方面,我们原位地观测到单层单晶MoS2中高对称晶界的形成和消失过程（都分布在zigzag方向）,这些过程都是在没有加热和掺杂原子的情况下发生的。这些原子级过程,往往都伴随着硫原子的整体迁移以及硫空位的产生和富集。结合DFT计算,能量学上显示硫空位的出现会降低这类高对称晶界的形成能,硫空位与晶界的距离越近,空位数量越多,对应的形成能也越低。硫空位的出现,可以一部分来自本征缺陷,一部分来自电镜下的电子束辐照损伤,而这些硫空位也促成了晶界的原位形成以及演化。最后,我们对电子能量损失谱以及原子结构表征的研究工作进行了总结,同时也分析了其中的不足之处,也同时发现了许多挑战性难题,也是对TMDs材料领域进一步科学研究的展望。
李佳斌[9]（2019）在《GaN掺杂的电子结构与光学特性的第一性原理研究》文中提出氮化镓（GaN）材料作为第三代半导体材料的典型代表,越来越受到人们的广泛关注。纤锌矿相GaN是一种宽禁带半导体材料,它的导热率高、击穿电压高、熔点高、导热系数高以及化学稳定性好,在高功率、高温和高电子迁移率等微电子器件和光发射二极管、光探测器等光电子器件中都有广泛的应用。掺杂和吸附是两种调制材料性能的方式,通过替位掺杂或者表面吸附,可以改变材料的晶格常数,进而改变材料的能带结构及其光电性能。本文基于第一性原理计算,通过Material studio软件模拟本征点缺陷、吸附金属原子对GaN（0001）表面光电性能的调制以及过渡金属原子掺杂GaN单层结构的磁性能。本文的主要研究内容和成果如下:1.通过对比GaN块体结构、GaN（0001）表面、GaN单层等三种GaN结构的电子性能发现,GaN块体属于直接禁带,而GaN（0001）表面和G-GaN单层（ML）均属于间接禁带。GaN（0001）表面的带隙最大,而GaN单层的带隙最小。三种结构的态密度变化不大,只是下价带、上价带、导带所对应的能量范围发生了变化。2.通过分析能带结构、分波态密度（PDOS）、介电函数、吸收系数、反射率、折射率等的变化研究了不同点缺陷对GaN（0001）表面光电性能的影响。结果表明,能带结构中带隙值显着降低甚至带隙消失,部分点缺陷导致费米能级进入导带或者价带中。态密度中,下价带、上价带、导带的位置、涵盖的能量范围以及构成他们的电子态发生了变化。各光学参数的最大值明显减小,光学曲线涵盖的能量区间也都向着低能方向偏移。其中,光吸收的范围涵盖了可见光及以下的红外区域,可应用于红外探测等光电领域。3.通过在GaN（0001）表面引入不同浓度的点缺陷发现,带隙值进一步减小。在态密度中,不同的点缺陷引起上价带、下价带以及导带涵盖的能量范围发生了不同的改变。在光学性能方面,光学曲线涵盖的能量区间依然集中在低能区域。但是依点缺陷类型的不同,各光学参数都有一定程度的变化但变化趋势各不相同。4.通过分析能带结构、分波态密度（PDOS）、功函数、介电函数、吸收系数、反射率、折射率等的变化研究了不同活性的金属（Na、K、Al、Ni、Ru、Au）原子吸附GaN（0001）表面的光电性能。结果表明,带隙值显着减小且能带由间接禁带转变为直接禁带,部分吸附导致带隙消失。态密度中,构成上价带、下价带、导带的电子态发生变化,在不同的能量区域中引入了金属原子的电子态。吸附原子和GaN（0001）表面之间发生轨道杂化,彼此间有一定数量的电子发生转移。除了Au吸附之外,其他原子吸附后GaN（0001）表面的功函数明显降低。各光学参数的最大值明显减小,光学曲线涵盖的能量区间变窄并向着低能方向偏移。但在低能范围内涵盖了可见光区域甚至以下的红外区域,可应用于红外探测等光电领域。5.在GaN（0001）表面增加吸附原子的浓度后发现,除了Ru吸附外,其他原子的吸附使得带隙消失甚至杂质能级与导带底或者与价带顶之间的带隙减小。在态密度中,费米能级附近的轨道杂化以及电荷的转移情况发生了改变。在光学性能方面,各个光学特性曲线涵盖的能量范围有所增加。但是依吸附原子类型的不同,各光学参数都有一定程度的变化但变化趋势各不相同。6.通过分析结合能、能带结构、电子转移、自旋极化态密度的变化研究了一些3d系列过渡金属（TM）原子（Sc、Ti、Cr、Fe、Co、Ni）和4d系列TM原子（Y、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd）替位掺杂类石墨烯GaN ML结构的磁性能。结果表明,TM原子掺杂之后能带的斜率发生变化,GaN ML和TM原子之间有一定的电荷转移。在Sc、Y、Ti、Zr掺杂的GaN ML结构中,带隙有所变化,能带中自旋向上的电子态和自旋向下的电子态几乎一致,磁矩为零。在其他TM原子掺杂的GaN ML结构中,带隙很小甚至消失。在自旋向上和自旋向下能带中,电子占据简并和非简并轨道的情况不对称性,产生非零磁矩。对于Cr或Rh掺杂的GaN ML,体系呈现出半金属的特性,对应于载流子的100%自旋极化,是自旋电子器件的最佳候选材料。7.在GaN单层结构中掺杂2倍浓度TM原子后发现,双Fe、Co、Rh、Pd原子掺杂GaN ML的磁矩是其单原子掺杂的两倍。双Cr、Ni、Mo、Ru原子掺杂GaN ML的磁矩小于其单原子掺杂的两倍。掺杂浓度的增加使得自旋向上或自旋向下的电子态与费米能级之间的相对位置由于电子态的移动而变化,导致一些掺杂体系的性质发生改变。当两种不同的TM原子共同替位掺杂时,受彼此间杂化的影响,总磁矩也不等于两种原子分别掺杂时磁矩的总和。
盛任[10]（2020）在《基于激基复合物的高效简单白光有机电致发光器件的研究》文中研究表明白光有机电致发光器件（OLED）所拥有的高性能、自发光、柔性透明和绿色环保等特性使其在固态照明和全彩显示领域成为了市场的新宠儿。然而OLED较高的制备成本大大阻碍了OLED的大规模商业化应用。目前,制备结构简单且性能高效的OLED仍然是一个颇具挑战的课题。近年来,热活化延迟荧光现象的发现掀起了对激基复合物研究的新热潮,激基复合物在作为OLED器件的发光单元和掺杂主体方面均展现出了巨大的应用潜力。本文拟利用激基复合物的特有性质,秉承简化器件结构的原则,设计制备了一系列高性能白光OLED器件并对其发光过程进行了详细探究,为实现低成本高性能的白光OLED提供了可行的解决方式。本文的具体研究内容如下:（1）利用激基复合物发光光谱宽、无需掺杂发光材料的优势,制备了基于激基复合物发光的全荧光白光OLED。首先我们以TAPC:TPBi作为发光层,利用其在电致状态下同时展现的蓝光激基复合物发光和橙光电致激基缔合物发光制备了荧光白光器件。通过改变TAPC和TPBi的掺杂比例调整器件内载流子的传输和蓝光橙光的相对发射强度,最终得到最大效率为1.5 cd/A和1.6 lm/W的白光器件。而后我们将效率较高的m-MTDATA:TPBi激基复合物作为一个单独的发光层引入到双色白光器件中,制备了效率更高光谱覆盖更宽的三色白光器件。通过进一步调整TAPC:TPBi的比例优化了载流子在器件内的传输平衡和三颜色的相对发光强度,最终得到了半峰宽达190 nm的白光器件并实现11.3 cd/A和11.8lm/W的最大效率。在器件的制备过程中我们仅使用了双发光层结构和三种有机传输材料,大大降低了器件的制备难度。（2）在基于TAPC:TPBi/m-MTDATA:TPBi三色荧光白光器件的结构基础上,通过引入红色和黄色磷光材料进一步制备了磷光荧光杂化的白光器件。我们首先探究了两种激基复合物作为主体的性能,发现m-MTDATA:TPBi更加适合作为红色和黄色磷光材料的主体,两色器件分别实现了18.2 lm/W和74.7 lm/W的最大功率效率。而后,我们通过组合TAPC:TPBi蓝光发光层和磷光发光层制备了基于多发光层结构的磷光荧光杂化的白光器件。其中基于黄蓝互补色的白光器件实现最大55.3 cd/A和46.8 lm/W的效率,而红黄蓝三色白光器件白光则实现了最大34.1 cd/A和26.8 lm/W的效率。其增强的效率来源于对三线态激子的高效利用,使得原本不能通过辐射复合发光的三线态激子通过多种能量转移途径将能量传递到更低能量的激子中,从而大大增加器件中激子的利用率。器件中利用了蓝光激基复合物发光取代较为昂贵的蓝色磷光材料,在降低器件制备成本的同时取得了较好的器件性能。（3）使用一种新型通用激基复合物主体MCP:B4PyPPM制备了全磷光的白光OLED。首先设计构建了一种新型激基复合物并测试了其作为四种常用颜色的磷光材料主体时的器件性能。相比于使用传统主体材料的器件,基于新型激基复合物主体的红黄绿蓝四色OLED的性能均得到了明显提升,分别实现了35.3 lm/W,106.1 lm/W,121.3 lm/W和47.4 lm/W的最大功率效率,同时大大降低了器件所需的开启电压。而后我们利用互补双色制备了双发光层结构的磷光白光器件,实现了73.6 lm/W的最大功率效率以及较低效率滚降。器件同时实现了优秀的光谱稳定性,在亮度范围500 cd/m2到5000 cd/m2的亮度范围内色坐标变化仅为（0.003,0.001）,与已报道的基于激基复合物主体的白光器件相比有了显着的提升。通过对器件中激子分布和载流子传输性能的探究,我们得到其高光谱稳定性的原因在于器件内较平衡的载流子传输和主客体间高效的能量转移过程。与以往的报道相比,基于MCP:B4PyPPM激基复合物主体的器件在单色光纯度和白光稳定性上均有了明显改善,其简单高效的器件结构可以被广泛地应用在单色光和白光OLED的制备上。（4）使用一种新型界面激基复合物体系26DCzPPy/B4PyPPM构筑了基于单发光层结构的全磷光白光OLED。首先测试了界面激基复合物的给体材料和受体材料分别作为器件主体掺杂蓝光和黄光染料的性能,证明了以26DCzPPy作为发光层主体时器件的发光方式以载流子在染料上的直接复合为主,而以B4PyPPM为发光层主体的器件发光方式以F?rster能量转移为主,这种高效能量转移方式使得器件的性能得到了大幅增加。随后我们利用界面激基复合物结构对黄蓝单色光器件进行了浓度优化,得到的蓝光和黄光器件分别展示了51.4 lm/W和125.9 lm/W的最大功率效率。最后通过将互补色染料同时掺入到B4PyPPM中得到一种高效的单发光层暖白光器件,实现了最大81.0 cd/A和102.6 lm/W的效率和仅为2.43V的低开启电压,这是目前已报道的使用简单结构的白光器件中最好的性能之一。利用这种结构的器件不但可以通过激基复合物与染料之间高效的F?rster能量转移减小主体中三线态激子的能量损失,同时黄光染料较低的掺杂浓度也抑制了蓝-黄光之间的Dexter能量转移过程,在减小蓝光三线态激子损失的同时也提升了激基复合物与黄光染料的能量转移效率,从而大大提高的器件的性能。利用界面激基复合物体系制备的互补色单发光层白光OLED仅需同时掺杂三种材料,且无需高性能主体材料即可实现优异的器件性能,为白光OLED在商业化上的大规模应用提供了一种可行的技术方案。
二、SOME KINDS OF INFORMATION FROM ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY（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、SOME KINDS OF INFORMATION FROM ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY（论文提纲范文）
（1）非富勒烯有机太阳能电池中激子解离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号缩写 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机太阳能电池介绍 |
| 1.1.1 有机太阳能电池的发展历史 |
| 1.1.2 有机太阳能电池的工作机理 |
| 1.1.3 有机太阳能电池的性能参数 |
| 1.1.4 非富勒烯有机太阳能电池的发展现状、机遇与挑战 |
| 1.2 有机太阳能电池激子解离机制及光伏性能 |
| 1.2.1 能级差驱动激子解离 |
| 1.2.2 激子、电荷离域驱动激子解离 |
| 1.2.3 熵驱动激子解离 |
| 1.2.4 静电势驱动激子解离 |
| 1.2.5 激子解离速率、效率 |
| 1.2.6 激子解离与光伏性能的关系 |
| 1.3 主要研究思路与研究内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 实验设备 |
| 2.1 时间分辨光学表征系统 |
| 2.1.1 时间分辨荧光光谱 |
| 2.1.2 超快瞬态吸收光谱 |
| 2.2 微纳结构表征系统 |
| 2.3 器件制备和表征系统 |
| 2.3.1 有机太阳能电池制备 |
| 2.3.2 有机太阳能电池器件性能表征 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 非富勒烯有机光伏体系中给体激子解离的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 TIPS-pentacene: IT-4F溶液中激子动力学过程 |
| 3.3.2 TIPS-pentacene在共混薄膜中的结晶性 |
| 3.3.3 TIPS-pentacene: IT-4F共混薄膜中三重态激子动力学过程 |
| 3.3.4 TIPS-pentacene: IT-4F薄膜受体激子解离动力学过程 |
| 3.3.5 TIPS-pentacene薄膜中载流子动力学过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 非富勒烯有机光伏体系中受体激子解离的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 HOMO能级差对受体激子解离的影响 |
| 4.3.2 HOMO能级差对自由空穴转移的影响 |
| 4.3.3 共混薄膜微观形貌对空穴转移的影响 |
| 4.3.4 非富勒烯受体激子离域性对空穴转移的影响 |
| 4.3.5 空穴转移对器件性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 非富勒烯受体分子内(间)离域激子对空穴转移的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 Y6溶液中分子内离域激子动力学过程 |
| 5.3.2 Y6薄膜中分子间离域激子动力学过程 |
| 5.3.3 Y6激子的离域性 |
| 5.3.4 多种受体材料激子离域性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| PAPER 1 |
| PAPER 2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）高效三元有机太阳能电池的制备与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机太阳能电池简介 |
| 1.2.1 太阳光谱 |
| 1.2.2 有机太阳能电池工作原理 |
| 1.2.3 经典材料体系 |
| 1.2.4 激子产生、解离、电荷复合的时间尺度与瞬态吸收光谱 |
| 1.3 三元有机太阳能电池的研究进展 |
| 1.3.1 拓宽光谱 |
| 1.3.2 能量转移 |
| 1.3.3 瀑布型能级结构 |
| 1.3.4 调节活性层形貌 |
| 1.3.5 调节器件开路电压、降低体系能量损失 |
| 1.4 本论文设计思路 |
| 第二章 基于高效三元体系PBDB-T:ITIC:PC_(71)BM的器件制备与机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料与试剂 |
| 2.2.2 器件制备 |
| 2.2.3 单载流子器件制备与测试 |
| 2.2.4 器件陷阱密度测试 |
| 2.2.5 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于高效三元体系PBDB-TF:IT-4F:O6T-4F的器件制备与机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料与试剂 |
| 3.2.2 器件制备 |
| 3.2.3 单载流子器件制备与测试 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于高效三元体系PBDB-T:IT-4F:O6T-4F的器件制备与机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料与试剂 |
| 4.2.2 器件制备 |
| 4.2.3 单载流子器件制备与测试 |
| 4.2.4 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历以及读博期间的学术论文成果 |
（3）窗用透明隔热材料第一原理性能预测及纳米LaB6分散液的制备与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 稀土RB_6电子结构研究现状 |
| 1.3 稀土RB_6制备和光学性质及应用研究现状 |
| 1.3.1 稀土RB_6制备方法 |
| 1.3.2 稀土RB_6光学性质 |
| 1.3.3 稀土RB_6光学应用 |
| 1.4 氮化钛(TiN)光学性能研究现状 |
| 1.5 二氧化钒(VO_2)光学性能研究现状 |
| 1.6 第一原理在光学性质计算方面的研究进展 |
| 1.7 本论文主要研究内容 |
| 2 软件简介和理论计算方法 |
| 2.1 CASTEP软件介绍 |
| 2.2 理论计算方法 |
| 2.2.1 晶体的结构优化 |
| 2.2.2 态密度的计算 |
| 2.2.3 布居分析 |
| 2.2.4 光学性质的计算 |
| 2.3 计算参数设置 |
| 2.3.1 截止能量 |
| 2.3.2 自洽场k点设置 |
| 2.3.3 交换关联函数及不同泛函计算方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 稀土RB_6(R=Sc,Y La)电子结构与光学特性的计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结构优化 |
| 3.4 电子结构分析 |
| 3.4.1 能带结构分析 |
| 3.4.2 态密度分析 |
| 3.4.3 原子轨道和电荷布居分析 |
| 3.5 光学特性讨论与分析 |
| 3.5.1 介电函数 |
| 3.5.2 反射谱 |
| 3.5.3 吸收谱 |
| 3.5.4 能量损失函数 |
| 3.5.5 理论透光率 |
| 3.6 可见光高透明和近红外强吸收机理探讨 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 稀土RB_6(R=Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Er,Tm,Yb,Lu)电子结构及磁和光学性质的计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结构优化 |
| 4.4 电子结构分析 |
| 4.4.1 能带结构分析 |
| 4.4.2 态密度分析 |
| 4.4.3 原子轨道和电荷布居分析 |
| 4.5 磁性分析 |
| 4.6 光学特性讨论与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 TiN的电子结构与光学特性的计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结构优化 |
| 5.4 TiN的电子结构分析 |
| 5.4.1 TiN的能带结构和态密度分析 |
| 5.4.2 原子轨道和电荷布居分析 |
| 5.5 光学特性讨论与分析 |
| 5.5.1 介电函数 |
| 5.5.2 复折射率 |
| 5.5.3 光电导率 |
| 5.5.4 能量损失函数 |
| 5.5.5 反射光谱 |
| 5.5.6 吸收光谱 |
| 5.5.7 理论透光率 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 VO_2的电子结构与光学特性的计算 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结构优化 |
| 6.4 VO_2的电子结构分析 |
| 6.4.1 VO_2的能带结构分析 |
| 6.4.2 VO_2的态密度分析 |
| 6.5 光学特性讨论与分析 |
| 6.5.1 介电函数 |
| 6.5.2 能量损失函数 |
| 6.5.3 反射光谱 |
| 6.5.4 吸收光谱 |
| 6.5.5 理论透光率 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 纳米LaB_6分散液的制备及其光学性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 纳米LaB_6/有机单体分散液的制备 |
| 7.2.2 分析测试与表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 纳米LaB_6/有机单体分散液稳定性的主要影响因素 |
| 7.3.2 纳米粒子LaB_6/无水乙醇的分散性 |
| 7.3.3 FTIR分析 |
| 7.3.4 DBSA改性纳米LaB_6的机理探讨 |
| 7.4 纳米LaB_6/乙醇分散液的光学性能研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 主要结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果及荣誉情况 |
| 致谢 |
（4）NaCl型晶体中d7离子杂质局部结构性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 第二章 电子顺磁共振理论和密度泛函理论简介 |
| 2.1 电子顺磁共振理论简介 |
| 2.1.1 塞曼效应和EPR |
| 2.1.2 EPR参数 |
| 2.1.3 Jahn-Teller效应 |
| 2.2 密度泛函理论简介 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.3 自旋密度泛函理论 |
| 2.2.4 交换相关泛函 |
| 2.2.5 含时密度泛函理论 |
| 2.2.6 计算内容 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 AgX晶体中Rh~(2+)杂质局部结构和电子性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型和计算方法 |
| 3.3 AgCl晶体中Rh~(2+)杂质的局部结构和电子性质的理论研究 |
| 3.3.1 杂质局部结构与低对称畸变 |
| 3.3.2 电子结构 |
| 3.3.3 EPR参数与讨论 |
| 3.4 AgBr晶体中Rh~(2+)杂质局部结构和电子性质的理论研究 |
| 3.4.1 杂质局部结构与低对称畸变 |
| 3.4.2 电子结构 |
| 3.4.3 UV-Vis吸收谱 |
| 3.4.4 EPR参数与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 LiD晶体中Rh~(2+)杂质局部结构和电子性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型和计算方法 |
| 4.3 杂质局部结构与低对称畸变 |
| 4.3.1 正交伸长中心的局部结构 |
| 4.3.2 四角压缩中心的局部结构 |
| 4.3.3 结构稳定性讨论 |
| 4.4 电子结构 |
| 4.4.1 Mulliken布局分析 |
| 4.4.2 晶体带隙 |
| 4.4.3 态密度 |
| 4.5 UV-Vis吸收谱 |
| 4.6 EPR参数 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 金属M掺杂LiH晶体氢存储和光学性质的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型和计算方法 |
| 5.3 结构与局部畸变 |
| 5.4 电子结构 |
| 5.4.1 能带结构与态密度 |
| 5.4.2 电子自旋组态分析 |
| 5.4.3 电荷密度分布 |
| 5.5 光学性质 |
| 5.5.1 光吸收谱 |
| 5.5.2 介电张量 |
| 5.5.3 光电导率 |
| 5.5.4 折射率与消光系数 |
| 5.5.5 光反射系数 |
| 5.5.6 电子能量损失函数 |
| 5.6 热动力学性质与氢存储 |
| 5.6.1 形成能 |
| 5.6.2 氢存储 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 Ag X晶体中nd~7杂质局部结构和电子性质的研究 |
| 6.1 AgX晶体简介 |
| 6.2 AgX晶体电子结构和光学性质的理论研究 |
| 6.2.1 模型和计算方法 |
| 6.2.2 电子结构 |
| 6.2.3 光学性质 |
| 6.2.4 光催化性能 |
| 6.3 AgX晶体中nd~7离子杂质局部结构和电子性质的研究 |
| 6.3.1 模型和计算方法 |
| 6.3.2 d~7杂质局部结构性质 |
| 6.3.3 电子性质 |
| 6.3.4 光学性质 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 畸变八面体中d~(1,9)离子EPR参数的理论研究 |
| 7.1 自旋哈密顿理论简介 |
| 7.2 四角压缩八面体中3d~1离子EPR参数的理论研究 |
| 7.2.1 晶场能级结构 |
| 7.2.2 四角压缩八面体中3d~1离子的EPR参数微扰公式 |
| 7.2.3 SZB玻璃中V~(4+)中心的EPR参数 |
| 7.3 斜方伸长八面体中3d~9离子EPR参数的理论研究 |
| 7.3.1 晶场能级结构 |
| 7.3.2 斜方伸长八面体中3d~9离子EPR参数的微扰公式 |
| 7.3.3 双铜涡轮型配位高聚物中Cu~(2+)中心的EPR参数 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A：EPR参数表格 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）光热铋掺杂生物玻璃的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见的骨肿瘤治疗方法及存在问题 |
| 1.2.1 手术切除 |
| 1.2.2 化学治疗 |
| 1.2.3 放射治疗 |
| 1.2.4 热治疗 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 光热转换材料概述 |
| 1.3.1 金属基纳米材料 |
| 1.3.2 碳基纳米颗粒 |
| 1.3.3 半导体纳米材料 |
| 1.3.4 有机化合物 |
| 1.3.5 光热转换材料存在的问题 |
| 1.4 骨缺损修复方法 |
| 1.4.1 骨移植 |
| 1.4.2 骨再生支架材料 |
| 1.5 铋掺杂玻璃近红外发光特性及研究进展 |
| 1.5.1 近红外发光特性 |
| 1.5.2 铋近红外发光调控方法 |
| 1.5.3 铋近红外发光中心 |
| 1.6 本课题的来源 |
| 1.7 本课题的提出、研究意义和创新性工作 |
| 1.7.1 本课题的提出 |
| 1.7.2 本课题的研究意义 |
| 1.7.3 本课题的创新性工作 |
| 第二章 样品的制备与表征 |
| 2.1 实验药品及来源 |
| 2.2 实验样品制备方法 |
| 2.2.1 玻璃样品制备方法 |
| 2.2.2 飞秒激光微纳结构加工 |
| 2.3 制备所需的仪器及设备 |
| 2.4 主要表征手段及对应的仪器设备 |
| 2.4.1 吸收光谱 |
| 2.4.2 光致发光光谱 |
| 2.4.3 玻璃光热性能测试 |
| 2.4.4 显微共焦激光拉曼光谱仪 |
| 2.4.5 红外光谱仪 |
| 2.4.6 超导核磁共振波谱仪 |
| 2.4.7 飞秒脉冲激光器 |
| 2.4.8 X射线多晶衍射仪 |
| 2.4.9 扫描电子显微镜 |
| 2.4.10 X射线光电子能谱分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铋掺杂玻璃光热效应的发现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.3 铋掺杂锗酸盐玻璃的光热特性 |
| 3.3.1 吸收特性 |
| 3.3.2 光热性质 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 铋掺杂玻璃光热效应的影响因素 |
| 3.4.1 玻璃基质 |
| 3.4.2 玻璃厚度 |
| 3.4.3 激发波长 |
| 3.4.4 小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铋掺杂玻璃光热效应的增强方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增加吸收的光子数 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 样品的制备与表征 |
| 4.2.3 吸收光子数的增加 |
| 4.2.4 增加Bi_2O_3淬灭铋近红外发光 |
| 4.2.5 增加Bi_2O_3强化光热效应 |
| 4.2.6 增加Bi_2O_3解聚玻璃网络结构 |
| 4.2.7 在其他玻璃基质中的适用性 |
| 4.2.8 小结 |
| 4.3 减弱铋近红外发光 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 样品的制备 |
| 4.3.3 增加Al_2O_3解聚玻璃网络结构 |
| 4.3.4 减少Al_2O_3强化光热效应 |
| 4.3.5 增加Al_2O_3强化铋近红外发光 |
| 4.3.6 在其他玻璃基质中的适用性 |
| 4.3.7 小结 |
| 4.4 解聚玻璃网络结构 |
| 4.4.1 引言 |
| 4.4.2 样品的制备 |
| 4.4.3 增加MgO和Li_2O解聚玻璃网络结构 |
| 4.4.4 MgO和Li_2O对铋近红外发光的影响 |
| 4.4.5 MgO和Li_2O对光热效应的影响 |
| 4.4.6 CaO对铋掺杂磷酸盐和硅酸盐玻璃光热效应的影响 |
| 4.4.7 小结 |
| 4.5 飞秒激光即时生成铋近红外发光中心 |
| 4.5.1 引言 |
| 4.5.2 样品的制备与表征 |
| 4.5.3 飞秒激光即时生成铋近红外发光中心 |
| 4.5.4 增强飞秒激光辐射区域的光热效应和近红外发光 |
| 4.5.5 擦除和可逆生成飞秒激光辐照区域的光热效应和近红外发光 |
| 4.5.6 小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铋掺杂光热生物玻璃及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备及分析测试方法 |
| 5.2.1 玻璃样品的制备 |
| 5.2.2 细胞培养与传代 |
| 5.2.3 体外生物相容性 |
| 5.2.4 体外矿化 |
| 5.2.5 成骨细胞的粘附、增殖、分化和矿化 |
| 5.2.6 体外光热治疗 |
| 5.2.7 体内光热治疗 |
| 5.3 铋掺杂光热生物玻璃及应用 |
| 5.3.1 铋掺杂光热生物玻璃的发明 |
| 5.3.2 体外生物相容性 |
| 5.3.3 体外矿化 |
| 5.3.4 成骨细胞增殖、分化和矿化 |
| 5.3.5 体外光热效应 |
| 5.3.6 体内光热治疗 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 攻读博士期间参加的学术会议 |
| 攻读博士期间获奖情况 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能光伏、光热发电研究概况 |
| 1.2.1 单一光伏发电 |
| 1.2.2 单一光热发电 |
| 1.3 光伏-光热互补研究进展 |
| 1.3.1 光伏-热电耦合 |
| 1.3.2 光伏余热-热利用 |
| 1.3.3 光伏余热-热力循环 |
| 1.3.4 光伏余热-化学回热 |
| 1.3.5 分频光伏-光热利用 |
| 1.4 太阳能-化石能源互补发电研究进展 |
| 1.4.1 太阳能与热力循环“热互补” |
| 1.4.2 太阳能与化石能源“热化学互补” |
| 1.5 本文的研究内容和拟解决的问题 |
| 第2章 聚光太阳能光伏-光热利用不可逆性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳光从太阳表面传播至地球表面过程描述 |
| 2.3 光粒子气体扩散模型及作功能力损失 |
| 2.3.1 光粒子气体可逆等温扩散模型 |
| 2.3.2 扩散过程最大作功能力损失表达式 |
| 2.4 聚光太阳能最大作功能力 |
| 2.4.1 全光谱聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.2 单波段聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.3 单波段聚光太阳能最大作功能力及转功效率分布 |
| 2.5 光伏发电和光热发电图像?分析 |
| 2.5.1 能量品位及图像?分析方法简述 |
| 2.5.2 光伏发电过程图像?分析 |
| 2.5.3 光热发电过程图像?分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 聚光透光光伏-光热化学互补增效方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 互补方法构思及能量转换模型 |
| 3.2.1 互补方法构思 |
| 3.2.2 能量转换模型 |
| 3.2.3 光电转换过程能量分析 |
| 3.3 典型系统热力性能分析 |
| 3.3.1 热力系统流程描述及性能分析 |
| 3.3.2 能量损失分布特征 |
| 3.4 透光电池对互补系统性能影响 |
| 3.4.1 透光能量比率与截止波长变化特性 |
| 3.4.2 透光能量比率对光电转换规律的影响 |
| 3.4.3 透过波段能量对光热化学过程影响 |
| 3.4.4 互补系统全光谱转换效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 互补方法构思及不可逆性分析 |
| 4.2.1 新方法构思 |
| 4.2.2 光伏-光热化学互补不可逆性分析 |
| 4.3 典型系统热力性能分析 |
| 4.3.1 热力系统流程 |
| 4.3.2 性能评价 |
| 4.3.3 设计工况性能及能量损失特性 |
| 4.4 关键参数分析 |
| 4.4.1 光学效率分析 |
| 4.4.2 光伏电池光谱波段响应特性 |
| 4.4.3 光伏发电量与太阳能燃料发电量比 |
| 4.4.4 太阳能全光谱发电性能 |
| 4.5 互补系统变辐照性能 |
| 4.5.1 变辐照光伏发电性能 |
| 4.5.2 变辐照光热化学发电性能 |
| 4.5.3 四季典型日互补系统发电性能 |
| 4.6 互补系统与单产系统发电性能比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 双层槽式聚光镜光学设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双层槽式聚光镜聚光过程 |
| 5.3 双层聚光镜设计方法 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 抛物面型方程 |
| 5.3.3 聚光能量表达 |
| 5.4 双层聚光镜光学设计 |
| 5.4.1 光伏电池最大几何聚光比确定 |
| 5.4.2 聚光光伏电池与光热反应器间距确定 |
| 5.4.3 上、下层聚光镜相对位置与光伏电池聚光比关系 |
| 5.5 光伏电池和光热反应器表面聚光能流分布特征 |
| 5.5.1 聚光能流密度表达式 |
| 5.5.2 聚光能流分布规律 |
| 5.5.3 跟踪装置对聚光能流分布影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2kWe互补发电实验平台 |
| 6.3 互补原理样机研制 |
| 6.3.1 双层槽式聚光镜 |
| 6.3.2 跟踪单元系统 |
| 6.3.3 可见波段聚光单晶硅电池 |
| 6.3.4 宽波段光热化学反应器 |
| 6.3.5 辅助单元系统 |
| 6.4 实验平台测控及实验 |
| 6.4.1 测控平台简介 |
| 6.4.2 数据测量及误差分析 |
| 6.4.3 实验步骤及过程 |
| 6.4.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文主要成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）高效有机太阳能电池及其器件特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机太阳能电池简介 |
| 1.3 有机太阳能电池的关键参数 |
| 1.3.1 开路电压 |
| 1.3.2 短路电流 |
| 1.3.3 填充因子 |
| 1.4 有机太阳能电池光电转换过程 |
| 1.4.1 光子吸收 |
| 1.4.2 激子产生 |
| 1.4.3 激子扩散 |
| 1.4.4 激子分离 |
| 1.4.5 载流子传输与收集 |
| 1.4.6 量子效率 |
| 1.5 有机太阳能电池复合机制 |
| 1.5.1 孪生复合 |
| 1.5.2 非孪生复合 |
| 1.6 有机太阳能电池测试技术 |
| 1.6.1 光致发光 |
| 1.6.2 电致发光 |
| 1.6.3 瞬态光电压与光电流技术 |
| 1.7 本论文的设计思路和创新性 |
| 1.7.1 课题的提出 |
| 1.7.2 论文创新之处 |
| 第二章 有机太阳电池阴极界面修饰层的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水/醇溶共轭聚合物材料作为有机太阳电池的阴极修饰层 |
| 2.2.1 背景介绍 |
| 2.2.2 实验目的 |
| 2.3 基于S,S-二氧-二苯并噻吩的水/醇溶性共轭聚合物材料作为有机太阳电池的阴极修饰层 |
| 2.3.1 实验所用材料 |
| 2.3.2 器件制备 |
| 2.3.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 基于吡啶基功能化芴的醇溶性共轭聚合物材料作为有机太阳电池的阴极修饰层 |
| 2.4.1 实验所用材料 |
| 2.4.2 器件制备 |
| 2.4.3 实验结果与讨论 |
| 2.4.4 小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高效本体异质结小分子有机太阳能电池研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有机小分子太阳能电池给体材料 |
| 3.2.1 高效有机小分子太阳能电池给体材料简介 |
| 3.2.2 实验所用有机小分子太阳能电池给体材料与其基本性质 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 溶剂退火 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 器件基本光伏性能 |
| 3.4.2 器件紫外-可见吸收图谱与载流子迁移率 |
| 3.4.3 器件活性层形貌研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 瞬态光电压技术用于小分子有机太阳能电池研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溶剂的选择 |
| 4.2.1 有机太阳能电池常用溶剂 |
| 4.2.2 溶剂的选择标准 |
| 4.2.3 混合溶剂的优点 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 器件制备 |
| 4.3.2 基于不同溶剂器件光伏性能对比 |
| 4.3.3 基于不同溶剂器件活性层光致发光 |
| 4.3.4 基于不同溶剂器件载流子迁移率 |
| 4.3.5 基于不同溶剂器件净光生电流与有效电压关系 |
| 4.3.6 基于不同溶剂器件活性层形貌研究 |
| 4.3.7 基于不同溶剂器件的载流子动力学研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高效三元非富勒烯有机太阳能电池 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于非富勒烯受体的三元有机太阳能电池简介 |
| 5.3 实验部分 |
| 5.3.1 实验所用材料 |
| 5.3.2 器件制备 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 二元与三元器件光伏性能对比 |
| 5.4.2 能量损失研究 |
| 5.4.3 器件活性层形貌研究 |
| 5.4.4 器件载流子迁移率研究 |
| 5.4.5 载流子动力学研究 |
| 5.4.6 三元有机太阳能电池工作原理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）二维材料电子能量损失谱学及原子结构表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维材料研究背景 |
| 1.2 二维材料的研究现状 |
| 1.2.1 TMDs的结构特性 |
| 1.2.2 TMDs的光学特性 |
| 1.2.3 TMDs的应用 |
| 1.3 课题研究目的及意义 |
| 1.4 研究方法 |
| 参考文献 |
| 第二章 原子层厚MoS_2的各向异性电子结构 |
| 2.1 电子能量损失谱与光吸收谱 |
| 2.1.1 跃迁矩阵元与跃迁强度 |
| 2.1.2 电子能量损失谱与光吸收谱的相似性 |
| 2.2 角分辨电子能量损失谱实验装置与电子散射几何 |
| 2.2.1 实验设置 |
| 2.2.2 角分辨能量损失谱中的电子散射几何 |
| 2.3 面内/面外各向异性能量损失谱 |
| 2.3.1 角分辨能量损失谱实验谱 |
| 2.3.2 面内/面外偏振分量的分离 |
| 2.3.3 各向异性和次带边激发的根源 |
| 2.4 二硫化钼的联合态密度维度分析及量子限域效应 |
| 2.4.1 联合态密度 |
| 2.4.2 量子限域效应 |
| 2.5 电子束辐照损伤对能量损失谱精细结构的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 单层二硫化钼中的原子缺陷 |
| 3.1 单层二硫化钼的制备 |
| 3.1.1 机械剥离法及透射电镜样品转移 |
| 3.1.2 化学气相沉积法及样品转移 |
| 3.1.3 物理气相沉积法 |
| 3.1.4 其他制备方法 |
| 3.2 单层二硫化钼的原子结构表征 |
| 3.2.1 CVD和机械剥离法MoS_2中的空位缺陷 |
| 3.2.2 物理气相沉积法(PvD)MoS_2中的反位缺陷 |
| 3.2.3 ME,CVD以及PVD样品的缺陷对比及能量学初步分析 |
| 3.3 不同制备方法得到的MoS_2的场效应晶体管输运特性 |
| 3.4 不同制备方法得到的MoS_2的光学特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 第四章 单层MoS_2中点缺陷的迁移 |
| 4.1 单层MoS_2中的吸附原子及其迁移 |
| 4.1.1 吸附原子构型 |
| 4.1.2 吸附原子的迁移路径 |
| 4.1.3 吸附原子迁移行为的随机性 |
| 4.1.4 吸附原子的跳跃步长统计 |
| 4.1.5 吸附构型稳定的杂化机理 |
| 4.1.6 电子束效应 |
| 4.1.7 Mo增原子的电子特性和磁结构 |
| 4.2 单层MoS_2中空位的迁移 |
| 4.2.1 Mo空位的迁移 |
| 4.2.2 Mo空位迁移的随机性 |
| 4.2.3 Mo空位迁移步长的统计分析 |
| 4.2.4 电子束效应 |
| 4.3 本章小结 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 第五章 TMDs中的晶界结构及其演化 |
| 5.1 MoSe_2中的晶界 |
| 5.1.1 单层MoSe_2中的晶界结构 |
| 5.1.2 MoSe_2反向晶界的电子结构 |
| 5.2 MoS_2中的晶界及其演化 |
| 5.2.1 单层MoS_2中的晶界结构 |
| 5.2.2 单层MoS_2中晶界形成与演化 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的论文和其他研究成果 |
（9）GaN掺杂的电子结构与光学特性的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 GaN材料的特性 |
| 1.3 GaN材料的生长 |
| 1.4 GaN器件 |
| 1.4.1 GaN功率电子器件 |
| 1.4.2 GaN光电子器件 |
| 1.4.3 GaN单片集成器件 |
| 1.5 GaN掺杂的国内外发展状况 |
| 1.6 本文的研究意义 |
| 1.7 本文研究的主要内容 |
| 第二章 第一性原理计算基本理论和方法 |
| 2.1 第一性原理简介 |
| 2.2 第一性原理计算的优势 |
| 2.3 第一性原理计算的理论基础 |
| 2.3.1 Born-Oppenhaimer近似 |
| 2.3.2 Hartree-Fock近似 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 2.4.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.4.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.4.3 交换关联泛函 |
| 2.5 光学性质的计算方法和磁性的起源 |
| 2.5.1 光学性质的计算方法 |
| 2.5.2 磁性的原子起源 |
| 2.6 Material Studio简介 |
| 2.7 三种GaN结构的性能对比 |
| 2.7.1 理论模型 |
| 2.7.2 计算方法 |
| 2.7.3 稳定性分析 |
| 2.7.4 能带结构 |
| 2.7.5 分波态密度 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 点缺陷对GaN(0001)表面光电性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 带有点缺陷GaN(0001)表面的理论模型 |
| 3.3 带有点缺陷GaN(0001)表面的电子性能 |
| 3.3.1 能带结构 |
| 3.3.2 态密度 |
| 3.4 带有点缺陷GaN(0001)表面的光学性能 |
| 3.4.1 介电函数 |
| 3.4.2 光吸收谱 |
| 3.4.3 光电导 |
| 3.4.4 损失函数 |
| 3.4.5 反射率 |
| 3.4.6 折射率 |
| 3.5 带有不同浓度点缺陷GaN(0001)表面的电子性能 |
| 3.5.1 能带结构 |
| 3.5.2 态密度 |
| 3.6 带有不同浓度点缺陷GaN(0001)表面的光学性能 |
| 3.6.1 介电函数 |
| 3.6.2 光吸收谱 |
| 3.6.3 光电导 |
| 3.6.4 损失函数 |
| 3.6.5 反射率 |
| 3.6.6 折射率 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 金属原子吸附GaN(0001)表面的光电性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单金属原子吸附的理论模型 |
| 4.3 单金属原子吸附的电子性能 |
| 4.3.1 结合能 |
| 4.3.2 能带结构 |
| 4.3.3 态密度 |
| 4.3.4 功函数 |
| 4.4 单金属原子吸附的光学性能 |
| 4.4.1 介电函数 |
| 4.4.2 光吸收谱 |
| 4.4.3 光电导 |
| 4.4.4 损失函数 |
| 4.4.5 反射率 |
| 4.4.6 折射率 |
| 4.5 双金属原子吸附的理论模型 |
| 4.6 双金属原子吸附的电子性能 |
| 4.6.1 能带结构 |
| 4.6.2 态密度 |
| 4.7 光学性能 |
| 4.7.1 介电函数 |
| 4.7.2 光吸收谱 |
| 4.7.3 光电导 |
| 4.7.4 损失函数 |
| 4.7.5 反射率 |
| 4.7.6 折射率 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 过渡金属掺杂GaN单层结构的磁性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 电子性能 |
| 5.3.1 结合能 |
| 5.3.2 能带结构 |
| 5.3.3 磁矩 |
| 5.3.4 自旋极化态密度 |
| 5.4 不同掺杂浓度下的磁性能分析 |
| 5.4.1 理论模型 |
| 5.4.2 磁矩 |
| 5.4.3 自旋极化态密度 |
| 5.4.4 不同TM原子共掺杂下的磁性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于激基复合物的高效简单白光有机电致发光器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机电致发光器件的发展历史 |
| 1.3 有机电致发光器件的产业化发展 |
| 1.3.1 有机电致发光器件在显示领域的产业化发展 |
| 1.3.2 有机电致发光器件在照明领域的产业化发展 |
| 1.4 有机电致发光器件的基本原理 |
| 1.4.1 载流子的传输与复合 |
| 1.4.2 激子的辐射复合 |
| 1.4.3 激子的能量转移 |
| 1.4.4 白光有机电致发光器件的实现方式 |
| 1.5 激基复合物的基本理论 |
| 1.5.1 激基复合物的形成和跃迁 |
| 1.5.2 激基复合物中的热活化延迟荧光现象 |
| 1.6 本论文的主要工作内容 |
| 第二章 基于激基复合物发光的全荧光白光有机电致发光器件 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验制备与测试 |
| 2.3 实验数据分析 |
| 2.3.1 基于激基复合物发光的白光有机电致发光器件设计思路 |
| 2.3.2 激基复合物光致性能的研究 |
| 2.3.3 基于激基复合物发光的白色荧光有机电致发光器件 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于蓝光激基复合物的荧光磷光杂化的白光有机电致发光器件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验制备与测试 |
| 3.3 实验数据分析 |
| 3.3.1 基于蓝光激基复合物发光的荧光磷光杂化的白光有机电致发光器件的设计思路 |
| 3.3.2 基于蓝光激基复合物发光的荧光磷光杂化白光有机电致发光器件 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于通用激基复合物主体的高效磷光有机电致发光器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 基于激基复合物主体的单色光有机电致发光器件的研究进展 |
| 4.1.2 基于激基复合物主体的白光有机电致发光器件的研究进展 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验制备与测试 |
| 4.3 实验数据分析 |
| 4.3.1 基于激基复合物主体的磷光有机电致发光器件设计思路 |
| 4.3.2 新型激基复合物主体的光电性质 |
| 4.3.3 基于新型激基复合物主体的单色光有机电致发光器件 |
| 4.3.4 基于新型激基复合物主体的白光有机电致发光器件 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于界面激基复合物的简单高效的单发光层白光有机电致发光器件 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 基于界面激基复合物掺杂结构的有机电致发光器件的研究进展 |
| 5.1.2 基于界面激基复合物非掺杂结构的有机电致发光器件的研究进展 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验制备与测试 |
| 5.3 实验数据分析 |
| 5.3.1 基于界面激基复合物体系的单发光层白光有机电致发光器件设计思路 |
| 5.3.2 新型界面激基复合物体系的光电性质 |
| 5.3.3 基于界面激基复合物体系的有机电致发光器件的发光机理探究 |
| 5.3.4 基于界面激基复合物体系的高效单色光和白光器件 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
四、SOME KINDS OF INFORMATION FROM ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY（论文参考文献）
- [1]非富勒烯有机太阳能电池中激子解离研究[D]. 牛梦思. 山东大学, 2020(11)
- [2]高效三元有机太阳能电池的制备与机理研究[D]. 王贝. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]窗用透明隔热材料第一原理性能预测及纳米LaB6分散液的制备与性能[D]. 肖立华. 中南大学, 2013(02)
- [4]NaCl型晶体中d7离子杂质局部结构性质的理论研究[D]. 吴利娜. 电子科技大学, 2019(01)
- [5]光热铋掺杂生物玻璃的基础研究[D]. 王丽平. 华南理工大学, 2019
- [6]槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究[D]. 曲万军. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2019(08)
- [7]高效有机太阳能电池及其器件特性研究[D]. 刘莎. 华南理工大学, 2019(01)
- [8]二维材料电子能量损失谱学及原子结构表征[D]. 洪金华. 浙江大学, 2016(10)
- [9]GaN掺杂的电子结构与光学特性的第一性原理研究[D]. 李佳斌. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [10]基于激基复合物的高效简单白光有机电致发光器件的研究[D]. 盛任. 吉林大学, 2020(08)