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克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子
克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子
太阳能技术性能评估...
本论文的目的是评估 2020 年 6 月至 11 月瑞典市场上八个小型 PV（光伏）系统的技术性能。此外，本论文的目的还在于过滤测量数据，因为现场测量中通常会出现错误数据。已经采用了几种过滤方法来消除错误数据，例如线性插值、异常值和异常发电，以确保用于评估的数据的质量。测量的参数包括逆变器的输出功率、阵列辐照度平面、环境温度和模块温度。虽然模块技术对模块温度有一定影响，但在本研究中，安装方法对系统的模块温度影响更大。研究发现，与建筑一体化光伏（BIPV）系统相比，建筑应用光伏（BAPV）系统的模块温度较低。然而，安装方法对系统性能的明显影响尚不明显。系统 3 和 6 分别是 BAPV 和 BIPV 系统，它们是在单位能量产出 (kWh/kWp) 和性能比 (PR) 方面表现最佳的系统。在此期间，系统 3 的平均 PR 为 89%，系统 6 的平均 PR 为 91%。6 月份的单位能量产出最高，两个系统的单位能量产出约为 135 kWh/kWp。结果还显示，采用单晶硅技术的系统比采用单晶硅技术的系统表现更好
紫外激发下 Ba{4}{3}{17}$:Yb$^{3+}$:Eu$^{3+}$ 纳米粒子的近红外下转换发光
根据国际能源署 (IEA) 和欧洲环境署 (EEA) 的数据，能源消耗量逐年增加。这刺激了人们对新能源的探索和现有能源效率的提高。据预测，到 2030 年，光伏设备将产生太瓦级能源，同时千瓦时成本也将降低 [1]。太阳能是最经济实惠的能源之一。硅基太阳能电池主要用于太阳能利用。大部分能源将由硅太阳能电池板产生。除了硅之外，还有各种多层复合材料，如 GaAs、CdTe、Cu(In,Ga)Se 2 和最近提出的钙钛矿结构 [2, 3]。后者价格昂贵，难以在工业规模上生产。此外，由于有毒成分，过期后处理也存在问题，使用此类复合材料违背了绿色化学的原则。硅的优势在于化学可用性、技术链的成熟度、电子元件（包括含有稀土元素的元件）的处理。同时，硅基太阳能电池的一个严重缺点是光电转换效率 (LECE) 相对较低，即最佳样品的转换效率不高于 25% [4,5]。硅的最高光敏性区域位于约 1 µ m，其 LECE 光谱与太阳发射光谱的对应性较差。通过将太阳辐射从紫外线和蓝色光谱范围向下转换为 1 µ m 光谱范围来提高硅太阳能电池板的效率是一项紧迫的任务，对于太空应用而言，这非常现实 [6– 9]。潜在的发射体是三价镱离子，因为它的近红外 (NIR) 发光带约为 1000 nm（ 2 F 5 / 2 – 2 F 7 / 2 跃迁）[9–13]，与硅电池的 LECE 光谱顶部高度重合。Ba 4 Y 3 F 17 [14–17] 是经过深入研究的新型发光基质之一，因为它表现出下转换发光的高量子产率 [14]。对于在这些光谱区域吸收的各种敏化阳离子，能量可以从紫外和蓝色光谱区域转移到镱。一种特别有效的能量转移机制是通过敏化剂离子的逐步弛豫，通过量子切割机制激发两个受体离子 [12, 13, 18, 19]。量子切割表现出高达 195% 的高量子效率系数，但 NIR 发光的量子产率较低。更有效的途径是在具有更高发光量子产率的系统中简单地降档。一种有前途的组合物是 Yb/Eu 掺杂对，因为铕的吸收光谱包含 UV 和蓝色光谱区域的几条线。镱发光的最高直接测量量子产率（2.对于 SrF 2 :Yb (1.0 mol %):Eu (0.05 mol %) 粉末，在 266 nm 泵浦下达到 5 % [20]。本文旨在合成 Ba 4 Y 3 F 17 :Yb:Eu 固溶体并研究其发光性能。该样品旨在用于增强硅太阳能电池的 LECE。
CD和ZnO-NP在研究反...
作为抗生素的潜在替代品，硫化镉和氧化锌纳米颗粒（CDS和ZnO NPS）分别使用激光消融和直接化学过程创建。硫化镉，去离子水，硝酸锌和氢氧化钠的靶标被用作前体。使用不同的表征技术来表征CD和ZnO NP。X射线衍射用于确认CD和ZnO具有平均晶体尺寸分别为54.16 nm和29.23 nm的多晶结构。ZnO颗粒的直径为51.65 nm的密集填充2D弯曲的纳米曲线，而CDS颗粒的直径为51.65 nm，而CDS颗粒则由来自Fe-Sem图像的34.53 NM NM的球形和半球体形态组成，并具有球形和半球体形态。根据AFM的说法，ZnO和CD的平均晶粒尺寸分别为37.51 nm和79.64 nm。通过FTIR验证了生产的纳米粒子的纯度。ZnO的估计能隙为4.25 eV，CD为2.5 eV。关于革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌菌株以及真菌菌株，CD和ZnO NP具有相关的抗微生物敏感性。与表皮链球菌和克雷伯氏菌相比，所产生的纳米粒子的抗细菌活性对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有更大的抑制作用。但是，念珠菌的值较高39mm。（2024年10月17日收到； 2025年1月4日接受）关键词：CDS，ZnO激光消融，简单化学，表面形态，生物医学1.[6–8]。[10，12]。简介直径为1-100 nm的纳米颗粒（NP）近年来引起了很多关注，因为它们具有各种吸引人的光电，电气和抗细菌功能。因为细菌感染性疾病已经引起了全球关注，这是严重的健康问题，可能会对人类生活的社会，经济和医学方面产生影响。“致病性菌株的暴发和感染增加，细菌抗生素抗性，引入新的细菌突变，缺乏贫困国家的足够疫苗接种以及与医院相关的疾病是对人类的全球健康风险，尤其是儿童的全球健康风险，尤其是在几种生物上使用，包括生物疾病，包括CDS NP的诊断，包括生物疾病，包括生物诊断，并在内组织病理学。众所周知，当材料变小（到纳米级）时，它们的物理，化学和生物学特征会发生重大变化，因为其巨大的表面积，静电力的存在，随之而来的量子尺寸效应等。文献对几种重要的半导体纳米材料的制备和表征进行了详尽的报道，包括CDO，ZNS，CDS，CDSE和CDTE NPS [7，8]。由于其在批量状态下具有出色的光敏性和2.43 eV的宽带间隙能量，因此CDS NP是II-IV组中研究最多的二元硫化剂之一[9]。锌氧化物是半导体，具有较大的带隙3.37 eV。令人惊讶的是，许多调查发现ZnO-NP不会损害人类细胞。氧化锌纳米颗粒（ZnO NP）是一系列生物应用的有趣前景，因为它们的出色稳定性，生物兼容性和低毒性。ZnO纳米颗粒非常有效地针对广泛的微生物，包括细菌，病毒和真菌，因为它们具有特殊的物理化学特征。由于具有这种特征，它们是有效的抗菌剂，对微生物不胡态，并且具有