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高光譜暗場顯微鏡
太陽能電池專(zhuan) 用光譜成像及特性分析係統
在第二代太陽能電池材料中,二硫化銅銦(CuInS2或CIS)是最有前途的材料之一。自上世紀90年代CuInS2就被太陽能電池領域的科研工作者,當時太陽能電池的效率已達到10%[1]。它具有較高的吸收係數、直接帶隙(1.52V)[2]和無毒性使其成為(wei) 薄膜和量子點敏化太陽能電池的理想候選者。但是,似乎CIS太陽能電池的量子效率提升達到了瓶頸。為(wei) 了不斷改進下一代CIS電池並打破這一限製,必須要清楚的理解製造工藝對太陽能電池性能的影響。 考慮到這一點,IRDEP(法國光伏能源研究院)的研究人員利用光致發光(PL)成像對多晶CuInS2太陽能電池進行了表征。高光譜顯微成像平台(IMA Photon)可 ...
銅銦镓硒(Cu(In,Ga)Se2 or CIGS)是薄膜太陽能電池的最佳候選者之一。CIGS在長期光照下除了穩定性高外還具有較高的吸光度和直接帶隙。目前一些科研小組已經將典型多晶CIGS設備量子效率超過20%,並且有較好的重複性。但是這種效率依舊低於(yu) Shockley-Queisser的理論計算值。這在一定程度上歸因於(yu) 由於(yu) 多晶性質引起的太陽能電池的不均一性,這也使材料性能和整體(ti) 性能的關(guan) 係模糊。為(wei) 了量化形態對太陽能電池量子效率的影響,研究不同性質在空間上的變化將變的至關(guan) 重要。 考慮到這一點,IRDEP(法國光伏能源研究院)的研究人員對CIGS微型太陽能電池(直徑為(wei) 35μm)進行了光致發光P ...
隨著有機金屬鈣鈦礦太陽能電池的快速發展,過去幾年,尋求靈活、廉價(jia) 且易於(yu) 加工的光伏材料取得了新的發展。這些新型太陽能電池很可能很快就會(hui) 替代目前矽基太陽電池的王者地位。它們(men) 具有高載流子遷移率、對可見光吸收率高和可調諧的帶寬使其成為(wei) 低成本太陽能電池的選擇。但是鈣鈦礦卻有一個(ge) 缺點,它們(men) 的穩定性是不穩定的,它們(men) 當前的壽命隻有2000小時,遠遠小於(yu) 矽的使用時間(52000小時)。如果想要將這一新的光伏之星推向市場,更好的理解光物理學和降解機製變的尤為(wei) 重要。 Photon Etc.的IMA麵成像高光譜顯微設備可解答研究人員關(guan) 於(yu) 為(wei) 什麽(me) 鈣鈦礦具有傑出性能的疑問。IMA可以通過光學測量快速表征二維和三維鈣鈦 ...
空穴對的複合發光光譜,當入射光對材料進行輻照,材料價(jia) 帶中的電子吸收入射光能量躍遷到導帶,產(chan) 生電子空穴對,這時候去掉激發光,材料導帶中的電子從(cong) 激發態回到基態,緩慢放出較長波長的光,放出的這種光就叫熒光.如果把熒光的能量--波長關(guan) 係圖作出來,那麽(me) 這個(ge) 關(guan) 係圖就是熒光光譜.電子從(cong) 激發態回到基態經曆的時間即為(wei) 熒光壽命.為(wei) 了評估異質結中載流子的分離和傳(chuan) 輸特性,可對異質結進行熒光壽命測試.上圖紅藍黑色曲線分別對應WS2,ReS2&WS2界麵,ReS2的熒光壽命.可以看到ReS2的熒光壽命幾乎沒有信號,由於(yu) ReS2區域的壽命比WS2和界麵區域的信號弱得多,因此在這種泵浦探測波長下,無法從(cong) ReS2到WS ...
膜的穩態光致發光光譜結果,顯然,基於(yu) 單晶工程技術製備的鈣鈦礦薄膜的PL強度要高得多,這是因為(wei) 鈣鈦礦薄膜內(nei) 陷阱和缺陷的減少而抑製了載流子的複合,說明基於(yu) 單晶工程技術製備的鈣鈦礦具有更好的性能。與(yu) 傳(chuan) 統的基於(yu) 溶液混合法製備的鈣鈦礦相比,它具有更高的質量,更高的結晶度和更少的缺陷。為(wei) 了進一步探索影響鈣鈦礦穩定性的因素,分別測試了兩(liang) 種不同方法製備的鈣鈦礦的熒光壽命(時間分辨光致發光TRPL),基於(yu) 混合陽離子單晶工程技術的和基於(yu) 常規溶液混合法的(MA1-xFAxPbI3)1.0(CsPbBr3)0.05(x = 0.8)鈣鈦礦薄膜的壽命分別為(wei) 44.15ns和32.39 ns。 這表明單晶工程技術製備的鈣鈦 ...
時間衰變光致發光光譜。如圖2(a)為(wei) 在AM1.5G的輻照下使用不同ETLs的柔性PSCs電流J-V的曲線圖,圖2(a)的嵌入圖為(wei) PSCs關(guan) 鍵J-V參數的總結,基於(yu) T2的PSCs在1.1V顯示了最大的J_sc(22.32mA/cm2),並且填充因子(FF)為(wei) 0.656,產(chan) 生了高16.11%的PCE。基於(yu) 低載流子的結合動力學,T2/PVK表麵的電位損失最小,導致了PSC的Jsc和Voc較高。如圖2(b)所示,此PSCs的整合J_sc為(wei) 21.1 mA/cm2,和圖2(a)中的J-V曲線很好的吻合。為(wei) 了證實這一假設,研究了PSCs光電特性的光強依賴性來探索這種結合機製。圖2(c)表明了V_oc和自然對 ...
如熒光壽命、發光光譜和熒光量子產(chan) 率。其基本原理是測量光子到達探測器的時間。當一個(ge) 光子被探測到時,會(hui) 觸發一個(ge) 計數器,記錄光子到達的時間。通過多次測量並記錄光子到達的時間,可以生成光子到達時間的分布曲線,如圖2所示,從(cong) 而獲得有關(guan) 樣品的信息。圖2TCSPC原理示意圖TCSPC係統具有非常高的時間分辨率,通常在皮秒(ps)級別。這使得它能夠精確測量光子到達時間,即使在非常短的時間尺內(nei) 也能實現準確的測量,且可以處理極低光子計數的數據。基於(yu) 統計分析的TCSPC法避免了熒光強度的直接測量,因而信噪比較高,探測效率近乎理想。但由於(yu) 通常需要多次重複掃描來為(wei) 每個(ge) 像素采集足夠多的光子用於(yu) 擬合熒光壽命,成像時間通常會(hui) ...
並且對它們(men) 的發光光譜進行了細致的識別和分析。圖1顯示了17種手性碳納米管(a-b)的光學圖像,它們(men) 各自的發光光譜由IMA(圖2)識別。這項研究不僅(jin) 推動了光學生物成像的前沿,還以很好的精度和深度解鎖了對細胞和分子結構微妙細節的新視角。圖1、懸浮於(yu) 脫氧膽酸鈉的碳納米管(Rice HiPco製劑)的高光譜顯微鏡。(a)近紅外寬帶(900-1500 nm)熒光圖像。(b)與(yu) (a)所示區域的假彩色圖像,由納米管手性著色。圖2、在500 nm發射窗口中檢測到的17種物質中每一種的單個(ge) 納米管的代表性光譜[1]。相關(guan) 文獻:[1] Roxbury, D., Jena, P. V., Williams, R. M ...
0k下的電致發光光譜。與(yu) 預期相反,本設計中的超強耦合對增益譜寬沒有明顯的負麵影響,如果有的話。輻射躍遷展寬與(yu) z佳可比常規設計相似。在非激光平台樣品上的電子傳(chuan) 輸特性(電流-電壓特性)表征表明,與(yu) 具有相似波長和片狀摻雜密度的典型高性能傳(chuan) 統設計相比,我們(men) 的超強耦合設計在大溫度範圍內(nei) 具有更高的Max工作電流密度和更低的差分電阻(補充圖S1)。代表性激光光譜如圖2b所示;激光波長在低溫下為(wei) 4.5 mm,在室溫下為(wei) 4.7 mm。圖4激光表征結果表明,與(yu) 目前報道的在相似波長和工作條件下的z佳qcl相比,該激光器在寬溫度範圍內(nei) 的斜率效率、峰值功率和WPE均有顯著提高。對於(yu) 脈衝(chong) 模式工作(5 kHz重複率,100 ...
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