摘要 - 这项工作报告了硫的应用 - 钝化发射极和后接触(PERC)太阳能电池的应用。发射极表面被硫化氢(H 2 s)气相反应钝化,并用氢化的非晶硅(A-SIN X:H)层盖住。在对称的N+扩散的发射极上的硫钝化显示导致发射极饱和电流密度(J 0N+)在R板,n+≈100Ω/sq处的30 fa/cm 2。在PERC细胞结构中,S-钝化在发射极表面上的应用,后表面被氧化铝(Al 2 O 3)/A-Sin X:H堆栈钝化,在金属化前显示了有希望的隐含敞开电压(IV OC)为686 mV。该IV OC高于A-SIN X:H或SIO 2 /A-SIN X:H钝的发射极表面(分别为675和674 mV),在同一运行中处理的PERC细胞上。然而,在用激光图案,屏幕打印的金属接触沉积和射击的设备制造后,观察到S-Papsiviving Perc细胞的细胞V OC显着下降。尽管如此,用硫的发射极表面实现了〜20%的效率和〜650 mV的V OC。我们确定760 O C接触触发过程降低了S-抑制质量。研究了表面形态,并进行了详细的表面分析以研究S-PASSITITIVIVITINED表面降解的原因。索引项 - N +扩散的发射极,硫化氢反应,丝网印刷金属接触射击,X射线光电子光谱,P-PERC细胞。
最近,铅卤化物钙钛矿吸引了显着的注意力,作为光电化学(PEC)太阳能分裂的有前途的吸收材料。然而,界面处的电荷积累诱导的离子迁移导致钙钛矿降解和效率损失。为了抑制电荷积累并改善了钙钛矿光阳极的PEC性能,提出了一种简单的界面工程,通过用聚乙基乙酰基(PEIE)(PEIE)和氯贝苯甲酸(CBSA)的混合物来装饰SNO 2 /Perovskite界面。混合的CBSA + PEIE处理有效地钝化了SNO 2中的氧空位,并调整了SNO 2和钙钛矿之间的带对齐。混合物处理的协同作用促进了在SNO 2 /Perovskite界面上有效的载体提取,增强了PEC性能并提高设备的稳定性。Perovskite Photoanode表现出令人印象深刻的偏置光子至电流效率为12.9%,出色的耐用性为225 h。此外,使用所有Perovskite光电子界实现了公正的太阳能分裂,从而导致显着的无辅助太阳能到氢气的效率为10.9%,并且连续22 h稳定的操作。
图 4. a) PeLED 的能级图。b) 原始器件和 DPPA 改性器件的归一化 EL 光谱。c) 电流密度-电压 (JV) 曲线和亮度-电压 (LV) 曲线。d) EQE-电流密度 (EQE-J) 曲线。e) 30 个器件的统计最大 EQE 值。f) 原始器件和 DPPA 改性器件的操作稳定性。
无机金属卤化物钙钛矿(如 CsPbI 3)有望成为高性能、可重复且坚固的太阳能电池。然而,无机钙钛矿对湿度敏感,这会导致从黑色相转变为黄色𝜹非钙钛矿相。这种相不稳定性对长期运行稳定性构成了重大挑战。本文报道了一种表面降维策略,使用 2-(4-氨基苯基)乙胺阳离子构建 Dion-Jacobson 2D 相,覆盖 3D 无机钙钛矿结构的表面。Dion-Jacobson 层主要生长在钙钛矿的晶界,有效钝化表面缺陷并提供有利的界面电荷转移。所得无机钙钛矿薄膜在浸没在水溶液(异丙醇:水 = 4:1 v/v)中并暴露于 50% 湿度的空气环境中时表现出优异的抗湿性。 Dion–Jacobson 2D/3D 无机钙钛矿太阳能电池 (PSC) 实现了 19.5% 的功率转换效率 (PCE),Voc 为 1.197 eV。在 1.2 倍太阳光照下进行 1260 小时的最大功率点跟踪后,其保留了其初始 PCE 的 83%。这项工作展示了一种稳定高效无机钙钛矿太阳能电池的有效方法。
腐蚀是限制金属材料寿命的主要因素,由于控制钝化的金属-液体界面处的薄氧化膜极难研究,因此很难从根本上了解其控制机理和表面过程。在这项工作中,我们结合同步加速器技术和电化学方法来研究 Ni-Cr-Mo 合金的钝化膜击穿,该合金在很多工业应用中都有使用。我们发现该合金对氧析出反应 (OER) 具有活性,OER 的开始与钝化的丧失和严重的金属溶解同时发生。OER 机制涉及氧化膜中 Mo 4 + 位点的氧化为可溶解的 Mo 6 +,从而导致钝化击穿。这与典型的含 Cr 合金的跨钝化击穿有着根本的不同,在含 Cr 合金中,Cr 6 + 被认为在高阳极电位下溶解,但本文并未观察到这种现象。在高电流密度下,OER 还会导致表面附近溶液酸化,进一步引发金属溶解。由于 Ni-Cr-Mo 合金具有催化活性,OER 在其钝化破坏机制中起着重要作用,在研究催化活性合金的腐蚀时需要考虑这种影响。
这项工作是由美国能源公司联盟(Alliance for Sustainable Energy,LLC)经营的国家可再生能源实验室为美国能源部(DOE)根据合同编号DE-AC36-08GO28308。这项研究得到了美国能源部的车辆技术办公室的支持,由布莱恩·坎宁安(Brian Cunningham)执导的硅财团项目,由安东尼·伯雷尔(Anthony Burrell)管理。美国政府保留和出版商,通过接受该文章的出版物,承认美国政府保留了不可限制的,有偿的,不可撤销的,全球范围内的许可,以出版或复制这项工作的已发表形式,或允许其他人这样做,以实现美国政府的目的。
近来,人们对开发工作在短波红外 (SWIR) 波长 [1] 的单光子探测器的兴趣日益浓厚,SWIR 波长定义为工作在约 1000 nm 的 Si 能带边缘之外的波长。光检测和测距 (LIDAR) [2]、透过遮蔽物成像 [3] 和量子通信 [1] 等众多量子技术应用都需要在这些波长下具有这样的单光子灵敏度。例如,由于太阳背景辐射较低且激光安全人眼阈值较高,可通过转移到 SWIR 来改进 LIDAR 应用。在量子通信中,1310 nm 和 1550 nm 的低损耗光纤波长要求任何单光子探测器都能在这些波长下进行探测。虽然超导纳米线探测器 [4] 和 InGaAS/InP SPAD [5] 是现成的单光子探测技术,但 Ge-on-Si SPAD 具有降低后脉冲和提高单光子探测效率的潜力。 [6] 本研究在 260 nm 绝缘体上硅 (SOI) 晶片上制造了 Ge-on-Si SPAD,采用独立吸收、电荷和倍增层几何结构 (SACM) 和横向 Si 倍增层,采用完全兼容 CMOS 的工艺。利用这种几何结构,可以轻松实现与 Si 波导和光纤的集成 [7],从而实现其在量子通信应用中的潜力。Ge 选择性地生长在 SiO 2 沟槽内,与块状 Ge 生长相比,降低了穿线位错密度 (TDD)。研究了这些器件的暗电流特性,以及不同的 Ge 钝化技术对侧壁的影响。
III-V 族胶体量子点 (CQDs) 是用于光电应用的有前途的材料,因为它们避免了重金属,同时实现了从可见光到红外 (IR) 的吸收。然而,III-V CQDs 的共价性质要求开发新的钝化策略来制造用于光电器件的导电 CQD 固体:这项工作表明,先前在 II-VI 和 IV-VI 量子点中开发的使用单个配体的配体交换不能完全钝化 CQD,并且这会降低设备效率。在密度泛函理论 (DFT) 模拟的指导下,这项工作开发了一种共钝化策略来制造砷化铟 CQD 光电探测器,该方法采用 X 型甲基乙酸铵 (MaAc) 和 Z 型配体 InBr 3 的组合。这种方法可保持电荷载流子迁移率并改善钝化效果,斯托克斯位移减少 25%,第一激子吸收线宽随时间推移的增宽率降低四倍,并使光致发光 (PL) 寿命增加一倍。所得器件在 950 nm 处显示 37% 的外部量子效率 (EQE),这是 InAs CQD 光电探测器报告的最高值。
总固定负电荷密度q tot≈1×10 13 cm - 2结合使用,低界面缺陷密度D IT为≈1×10 11 ev -1 cm -2。[4-9]虽然低d表示相当好的化学表面钝化,但高负q tot会导致表面上的电子密度降低,从而导致重要的田间效应对C-SI表面钝化产生了贡献。因此,这种高负q TOT诱导n型Si表面上的反转层,而在P型表面上形成了积累层。n型Si表面上的内部层使其易于使用n型金属触点处的寄生分流作用。[10] There- fore, Al 2 O 3 is predominantly applied to p -type c-Si surfaces, such as the rear surface of passivated emitter and rear cell (PERC) passivated emitter and rear cell solar cells – the current mainstream cell design in high-volume production [11,12] – or the front-side boron-doped p + emitter of n -type c-Si tunneling oxide passivating接触(TopCon)太阳能电池,由于其效率更高,目前变得越来越有吸引力。[11,13–15] Al 2 O 3对于高级细胞设计的效率也非常相关,范围为26%,例如后部发射极(TopCon)细胞[16]或在氧化物相互作用的背部接触(polo-ibc)细胞(Polo-ibc)细胞上的聚晶体中的多层si,但有效的效果(均为有效的)(未经跨度) - 未经有效的态度(未经) - 未经有效的态度 - 不及格(Untercive)。 必需的。与单层相比,厚度只有几个纳米层的多层层为在纳米尺度上修改材料特性的机会。[19]最近,对不同表面钝化方案的直接比较表明,Al 2 O 3 [3]仍然有改进的余地,随着设备的效果的改善,这变得越来越重要。一个有趣的例子是所谓的界面偶极层,目前对其进行了强烈的侵略,尤其是用于在金属 - 氧化物 - 氧化导管现场效应晶体管(MOSFET)中的应用以调整所需的平板电压。[18-20]它们是由两个或三个不同的介电层组成的多层,可以简单地通过改变双层或三层的数量来提供增加平坦电压的可能性。这种平流电压偏移的起源是偶极子,仅在该多层的特定接口处形成,仅具有一个极性。例如,已经报道了SIO 2 /Al 2 O 3堆栈,其中仅在一个极性的SiO 2 /Al 2 O 3接口处形成偶极子,但在Al 2 O 3 /SiO 2界面上却没有相反的极性。
抽象背景:尽管体罚是一种常见的惩罚形式,对健康和行为产生了已知的负面影响,但这种惩罚如何影响神经认知系统是相对未知的。方法:为了解决这个问题,我们检查了体罚如何影响149名11至14岁青少年男孩和女孩的错误和奖励处理的神经测度(平均年龄[SD] = 11.02 [1.16])。使用压力和逆境清单评估了一生中经历的体罚。此外,分区完成了一项艰巨的任务和奖励任务,以分别衡量与误差有关的负效率和奖励阳性,以及焦虑和抑郁症状的措施。结果:如上所述,经历过终身体罚的参与者报告了更多的焦虑和抑郁症状。体会惩罚也与更大的与错误相关的消极情绪和钝性的奖励积极性有关。重要的是,体罚与更大的与错误相关的消极情绪和更钝的奖励积极性独立相关,超出了严厉的育儿和终身压力源的影响。结论:体罚似乎会增强对错误的神经反应,并减少对奖励的神经反应,这可能会增加焦虑和抑郁症状的风险。