六氯锡酸铵促进钙钛矿太阳能电池界面电子转移及其飞秒瞬态吸收光谱研究

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作者 刘纪舟 艾陈斌 +2 位作者 胡晨睿 程蓓 张建军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期25-26,共2页

有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光伏性能(PCE)和简单的制备工艺而受到广泛关注。然而,界面处的电荷复合是制约PSCs光电转换效率进一步提高的关键因素。本文基于旋涂镀膜法利用室温合成的六氯锡酸铵(AH)晶体对钙钛矿薄... 有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光伏性能(PCE)和简单的制备工艺而受到广泛关注。然而,界面处的电荷复合是制约PSCs光电转换效率进一步提高的关键因素。本文基于旋涂镀膜法利用室温合成的六氯锡酸铵(AH)晶体对钙钛矿薄膜(PSK)和电子传输层之间的界面进行修饰。AH是一种无机锡基钙钛矿材料,可以钝化PSK中的缺陷,建立更好的晶格匹配,从而提高PSK的质量和结晶度。开尔文探针力显微镜结果证实,AH促进了光生电子的定向迁移。飞秒瞬态吸收光谱结果验证了AH有效缩短了电子抽取寿命,促进了界面电子转移。基于AH改性的优点,AH基PSCs具有更高的PCE和更小的迟滞效应。 展开更多

关键词 界面修饰 晶格匹配 飞秒瞬态吸收光谱 电子转移动力学 电子动力学

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飞秒瞬态吸收光谱技术及应用 被引量：5

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作者 王野 张嵩 张冰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期547-563,共17页

超快激光技术的出现极大地促进了人们对众多研究领域中超短时间尺度(例如飞秒)的微观过程的深入理解。详细介绍了基于飞秒时间分辨的瞬态吸收光谱技术与原理,并结合本课题组的工作,展示了该方法在凝聚相分子体系中量子态演化过程及其相... 超快激光技术的出现极大地促进了人们对众多研究领域中超短时间尺度(例如飞秒)的微观过程的深入理解。详细介绍了基于飞秒时间分辨的瞬态吸收光谱技术与原理,并结合本课题组的工作,展示了该方法在凝聚相分子体系中量子态演化过程及其相互作用研究中的应用,特别是对激发态电子能量弛豫、波包演化过程、能量转移过程、质子/电荷转移以及分子激发态结构动力学等微观机制的研究,表明该方法可以广泛应用到物理、化学、材料、生物、环境等交叉研究领域。最后,对该技术的发展前景以及未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 光谱学 超快弛豫 飞秒时间分辨 瞬态吸收 激发态动力学

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DMSO溶剂中All-trans-astaxanthin激发态的飞秒时间分辨光谱 被引量：1

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作者 蒋礼林 刘伟龙 +2 位作者 陈勤 石艳 吴桂容 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期181-187,共7页

基于飞秒时间分辨瞬态吸收和多元瞬态光栅光谱技术对全反式Astaxanthin(AXT)在DMSO溶剂中的超快激发态弛豫动力学进行了观测.结果表明,光激发后AXT/DMSO体系直接发生S_0→S_2跃迁,基态漂白对应光谱范围为420~550nm.由S_2→S_1的内转换... 基于飞秒时间分辨瞬态吸收和多元瞬态光栅光谱技术对全反式Astaxanthin(AXT)在DMSO溶剂中的超快激发态弛豫动力学进行了观测.结果表明,光激发后AXT/DMSO体系直接发生S_0→S_2跃迁,基态漂白对应光谱范围为420~550nm.由S_2→S_1的内转换过程发生的时间常数为120~160fs.S_1态激发态吸收对应的光谱范围为550~740nm,基态漂白恢复过程对应的是S_1→S_0的内转换过程,其时间尺度为4.50~5.50ps. 展开更多

关键词 飞秒时间分辨 瞬态吸收 多元瞬态光栅 激发态弛豫动力学 内转移 时间常量

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瞬态吸收光谱茜素超快动力学研究 被引量：2

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作者 秦朝朝 刘华 周忠坡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1695-1700,共6页

激发态质子转移是光物理学、光化学和光生物过程中最基本的化学反应之一。激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT)通常是指有机分子受到激发,到达激发态后,质子在激发态势能面上从质子供体基团转移... 激发态质子转移是光物理学、光化学和光生物过程中最基本的化学反应之一。激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT)通常是指有机分子受到激发,到达激发态后,质子在激发态势能面上从质子供体基团转移到质子受体基团并形成含有分子内氢键多元环的过程,一般发生在亚皮秒量级。质子转移可应用于有机发光二极管、荧光探针等领域。茜素,即1,2-二羟基蒽醌,可从茜草根部提取,具有与醌类衍生物相似的结构,常用于染料、染色剂和药物等。近年来,发现茜素分子具有质子转移特性,可用来制备新型“绿色”染料敏化电池。利用稳态吸收、稳态荧光和飞秒瞬态吸收光谱技术以及第一性原理理论计算对溶于乙醇溶液的茜素分子的质子转移过程进行了研究和分析。稳态吸收和稳态荧光研究结果表明:在基态时,茜素分子的正常构型9,10-酮处于稳定状态,容易发生跃迁;在激发态时,茜素分子的互变异构体构型1,10-酮处于稳定状态,容易产生荧光发射。飞秒瞬态吸收光谱测量使用的激光的激发波长为370 nm。测得的瞬态吸收光谱在430 nm附近存在茜素的基态漂白信号。通过使用全局拟合方法对瞬态吸收光谱进行分析研究发现:茜素正常构型9,10-酮的激发态分子内质子转移时间为110.5 fs,茜素互变异构体构型1,10-酮分子内振动弛豫时间为30.7 ps,茜素互变异构体构型1,10-酮荧光寿命为131.7 ps。通过使用单波长动力学拟合的方法对瞬态吸收光谱进行分析发现:发生质子转移的时间尺度与运用全局拟合方法得出的结果基本一致;茜素分子的正常构型9,10-酮分子在110.5 fs的时间尺度内处于快速减少的趋势,而茜素分子的互变异构体构型1,10-酮分子在这一时间尺度内处于快速上升的趋势。当延迟时间增大时,茜素分子的互变异构体构型1,10-酮分子又呈现缓慢衰减的趋势。 展开更多

关键词 茜素 质子转移 飞秒瞬态吸收光谱 超快动力学

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CdS/DBTSO-BDTO S型异质结光催化制氢及其电荷转移动力学

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作者 蔡家杰 程畅 +3 位作者 刘博文 张建军 姜传佳 程蓓 《物理化学学报》 北大核心 2025年第8期93-102,共10页

光催化分解水产氢具有广阔的应用前景。然而,单一光催化剂由于光生电子与空穴易复合,导致光催化产氢效率较低,严重制约了该技术的实际应用。构建异质结是克服这些缺点的有效策略,最近S型异质结脱颖而出,显示出了高效的促进电子和空穴分... 光催化分解水产氢具有广阔的应用前景。然而,单一光催化剂由于光生电子与空穴易复合,导致光催化产氢效率较低,严重制约了该技术的实际应用。构建异质结是克服这些缺点的有效策略,最近S型异质结脱颖而出,显示出了高效的促进电子和空穴分离的能力,同时最大限度地提高光催化剂的氧化还原能力。其中,基于聚合物的S型光催化剂正在兴起,但无机-有机S型异质结中的载流子动力学仍有待阐明。在本工作中,我们制备了由共轭聚合物双氧硫芴苯并二噻吩二酮(dibenzothiophene-S,S-dioxide-alt-benzodithiophene,DBTSO-BDTO)和硫化镉(CdS)组成的S型异质结,并研究了其光催化制氢的性能和界面电荷传输机制。利用原位辐照X射线光电子能谱验证了S型电子转移机理,并利用飞秒瞬态吸收光谱深入分析了S型异质结中载流子的动力学,证实有大量光生电子发生了界面电荷转移。由于S型异质结对载流子效率的提高和氧化还原能力的增强,复合材料的性能超过了DBTSO-BDTO和CdS,并且最优化复合材料的析氢速率达到3313μmol·h^(−1)·g^(−1),约为纯CdS的3倍。本工作为S型异质结的电子转移机制提供了新的视角,并可指导用于太阳能燃料生产的聚合物基光催化剂的开发。 展开更多

关键词 光催化 硫化镉 S型异质结 产氢 飞秒瞬态吸收光谱

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基于FTTR技术的银膜中电子非平衡弛豫持续时间的研究

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作者 许孝芳 高永锋 +1 位作者 周明 任乃飞 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期2613-2615,2619,共4页

首先利用磁控溅射镀膜法分别用硅材料和玻璃作衬底制备了不同厚度的金属银薄膜,然后利用飞秒激光瞬态热反射技术(femtosecond transient thermoreflectance,简称FTTR)研究了金属薄膜内部电子非平衡弛豫时间。实验结果表明,相同基材、相... 首先利用磁控溅射镀膜法分别用硅材料和玻璃作衬底制备了不同厚度的金属银薄膜,然后利用飞秒激光瞬态热反射技术(femtosecond transient thermoreflectance,简称FTTR)研究了金属薄膜内部电子非平衡弛豫时间。实验结果表明,相同基材、相同厚度的金属薄膜内电子非平衡弛豫持续时间是相同的。相同泵浦光功率时,电子非平衡弛豫持续时间与膜厚成反比。另外金属薄膜的衬底材料不同,对电子非平衡弛豫持续时间也有不同程度的影响。 展开更多

关键词 飞秒激光 瞬态热反射 银薄膜 非平衡弛豫持续时间

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红荧烯类似物C38H24S2的单线态分裂过程

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作者 秦朝朝 宋迪迪 周忠坡 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期633-640,共8页

单线态分裂可以规避光电转换中的能量损失,从而提高光电转换效率。利用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱技术研究了在不同激发条件下溶于甲苯溶液的红荧烯类似物C38H24S2的激发态动力学过程。在550 nm和365 nm光激发下,激发单线态与基态分子发... 单线态分裂可以规避光电转换中的能量损失,从而提高光电转换效率。利用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱技术研究了在不同激发条件下溶于甲苯溶液的红荧烯类似物C38H24S2的激发态动力学过程。在550 nm和365 nm光激发下,激发单线态与基态分子发生碰撞,分别在8.2 ps和3 ps时产生了关联的三线态激子对。但在550 nm光激发下未观察到独立的三线态激子信号;而在365 nm光激发下,关联的三线态激子对的诱导吸收信号发生了转移,在探测波长550 nm附近观察到独立的三线态激子的吸收。在460 nm光激发下,利用奇异值分解的方法在瞬态吸收光谱中观察到了单线态分裂过程。 展开更多

关键词 光谱学 单线态分裂 飞秒时间分辨瞬态吸收光谱 红荧烯类似物C38H24S2 三线态激子 超快动力学

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激光光谱学

8

《中国光学》 EI CAS 2000年第5期14-14,共1页

O657.38 2000053086飞秒差异吸收微弱信号测量技术=Femtosecond differenceabsorptive faint signal measurementtechnology[刊,中]/贺俊芳,王水才,杨鸿儒(中科院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室.陕西,西安(710068))//光子学报.—... O657.38 2000053086飞秒差异吸收微弱信号测量技术=Femtosecond differenceabsorptive faint signal measurementtechnology[刊,中]/贺俊芳,王水才,杨鸿儒(中科院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室.陕西,西安(710068))//光子学报.—1999,28(10). 展开更多

关键词 微弱信号 瞬态光学技术 吸收光谱 光合作用 国家重点实验室 飞秒 光子学 激光光谱学 西安 电荷分离

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钙钛矿的超快载流子动力学研究进展

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作者 牛鑫淼 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期912-918,共7页

在第三代太阳能电池中,钙钛矿太阳能电池最具应用前景。钙钛矿中的载流子动力学行为,包括载流子的生成、转移与复合,与太阳能电池的性能密切相关。由于载流子的动力学过程通常发生在亚皮秒到纳秒的尺度上,因此飞秒瞬态吸收光谱是研究这... 在第三代太阳能电池中,钙钛矿太阳能电池最具应用前景。钙钛矿中的载流子动力学行为,包括载流子的生成、转移与复合,与太阳能电池的性能密切相关。由于载流子的动力学过程通常发生在亚皮秒到纳秒的尺度上,因此飞秒瞬态吸收光谱是研究这一瞬态过程的最有力技术。通过分析钙钛矿的飞秒瞬态吸收光谱,综述了钙钛矿的超快载流子动力学的研究进展,包括热载流子的探测、缺陷态捕获以及电荷转移过程,并对飞秒瞬态吸收光谱的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 钙钛矿 太阳能电池 飞秒瞬态吸收光谱

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CdSe／ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征 被引量：8

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作者 郭旭东 马蓓蓓 +3 位作者 王立铎 高瑞 董豪鹏 邱勇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1240-1246,共7页

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs),将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上,组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs),从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征.为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响,运用飞秒瞬态光谱技术,测... 合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs),将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上,组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs),从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征.为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响,运用飞秒瞬态光谱技术,测试了包覆ZnS前后,CdSe-TiO2体系的电子注入速率.实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×1011和2.38×1011s-1,可以看出包覆后电子注入速率明显降低,仅为包覆前的1/3.电池器件J-V性能测试表明,ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性,但同时也导致了效率的降低.上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因,为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据. 展开更多

关键词 CDSE ZnS量子点 ZnS包覆 量子点敏化太阳能电池 电子注入速率 飞秒瞬态吸收光谱

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酪氨酸猝灭Eosin Y的荧光（英文） 被引量：1

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作者 王经东 李爽 +1 位作者 吕荣 于安池 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1787-1794,共8页

氨基酸残基对探针分子的荧光猝灭行为可以为生物大分子的结构及构象动力学研究提供重要的信息.本文运用飞秒瞬态吸收光谱和时间相关单光子计数实验系统研究了在水(H2O)和氘代水(D2O)溶液中乙酰基取代酪氨酸(AcTyr)对Eosin Y的超快荧光... 氨基酸残基对探针分子的荧光猝灭行为可以为生物大分子的结构及构象动力学研究提供重要的信息.本文运用飞秒瞬态吸收光谱和时间相关单光子计数实验系统研究了在水(H2O)和氘代水(D2O)溶液中乙酰基取代酪氨酸(AcTyr)对Eosin Y的超快荧光猝灭动力学过程.发现导致AcTyr对Eosin Y荧光猝灭的主要原因是由于它们之间形成了短寿命的基态复合物.我们还发现Eosin Y与AcTyr形成的基态复合物的激发态寿命具有明显的动力学同位素效应,表明AcTyr对Eosin Y的荧光猝灭是通过质子耦合电子转移过程发生的. 展开更多

关键词 飞秒瞬态吸收光谱 时间相关单光子计数 基态复合物 酪氨酸猝灭 质子耦合电子转移

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金纳米颗粒在不同包裹介质中的超快等离子体动力学（英文） 被引量：1

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作者 陈晓宇 王经东 于安池 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2184-2190,共7页

为了探究不同包裹介质对金纳米颗粒的超快等离子体动力学的影响,本文我们制备了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、二氧化硅(SiO_2)、二氧化钛(TiO_2)以及氧化亚铜(Cu_2O)四种介质包裹的金纳米颗粒。运用飞秒泵浦探测技术,我们分别获得了PSS、SiO_2... 为了探究不同包裹介质对金纳米颗粒的超快等离子体动力学的影响,本文我们制备了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、二氧化硅(SiO_2)、二氧化钛(TiO_2)以及氧化亚铜(Cu_2O)四种介质包裹的金纳米颗粒。运用飞秒泵浦探测技术,我们分别获得了PSS、SiO_2、TiO_2以及Cu_2O包裹的金纳米颗粒在不同时间延迟下的飞秒瞬态吸收光谱。我们发现TiO_2包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征与PSS和SiO_2包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征有很大的不同,但与Cu2O包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征相似。全面分析PSS、SiO_2、TiO_2和Cu_2O包裹的金纳米颗粒的超快等离子体动力学行为,我们发现在TiO_2和Cu2O包裹的金纳米颗粒体系中光激发金纳米颗粒的等离子体共振吸收后产生的激发电子可以有效地转移到TiO_2和Cu_2O的导带上。 展开更多

关键词 飞秒瞬态吸收光谱 等离子体共振激发 电子转移 金纳米颗粒 核/壳结构

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生物、生理及仿生光学

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《中国光学》 EI CAS 1996年第4期100-100,共1页

O644.1 96042796高等植物光系统Ⅱ反应中心的亚纳秒时间分辨荧光光谱的测量=Measurement of subnanosecondtime-resolved fluorescence spectra of photosystemⅡ reaction center from higher plants[刊,中]/叶彤,崔岩,陈耀东,王水才,... O644.1 96042796高等植物光系统Ⅱ反应中心的亚纳秒时间分辨荧光光谱的测量=Measurement of subnanosecondtime-resolved fluorescence spectra of photosystemⅡ reaction center from higher plants[刊,中]/叶彤,崔岩,陈耀东,王水才,侯洵(中科院西安光机所瞬态光学国家重点实验室.陕西,西安(710068)),侯建敏,于振宝,唐崇钦。 展开更多

关键词 时间分辨荧光光谱 反应中心蛋白 光系统 亚纳秒 高等植物 瞬态光学 国家重点实验室 中科院 生物光子学 测量装置

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