《膠體納米晶太陽電池》是2017年國防工業出版社出版的圖書,圖書作者是(德)霍爾格·博爾歇特。
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
書號978-7-118-11333-4
作者(德)霍爾格·博爾歇特
出版時間2017年7月
譯者黃慶紅
版次1版1次
開本16
裝幀精裝
出版基金裝備科技譯著出版基金
頁數195
字數232
中圖分類TM914.4
定價79.00
內容簡介
膠體納米晶太陽電池是一個正在快速發展的研究領域。當晶體顆粒的物理尺寸降低到納米尺度時,晶體顆粒的許多物理和化學特性會發生顯著變化。這為調節材料性質以用於特定場合敞開了機遇之門。半導體納米晶通過與導電聚合物(或無機吸收層)相結合,可作為有效吸收太陽光的可調材料,套用於薄膜太陽電池。因而,利用液體介質合成納米尺度顆粒的化學方法為從溶液沉積製備吸收層提供了可行性。而且與有機太陽電池相類似,相對簡單和有成本效益的工藝如印刷技術可用於製造所需薄膜。有機太陽電池是一個相對年輕和正在開發的領域,近年來已經出版數本書對此技術進行全面綜述和深入探討。將導電聚合物與無機半導體納米晶相結合的雜化系統方法在有機太陽電池或有機電子器件的論著中有所涉及,但是專門論述無機納米晶太陽電池的著作尚屬罕見。此外,近年來基於納米顆粒的太陽電池已經取得突飛猛進的發展,具有其特殊性,值得在專著中集中論述其進展。這正是我寫這本書的主要原因和動機。對膠體納米晶太陽電池的研究橫跨數個學科,覆蓋物理學、化學和材料科學的許多方面。本書旨在為涉及的各學科之間搭起橋樑,將不同領域的重要基礎原理融入一個套用領域。
目錄
第1章概述1
參考文獻8
第1部分材料
第2章膠體半導體納米晶物理學與化學13
2.1膠體合成基本概念13
2.2材料簡要概述16
2.3依賴於粒子尺寸的材料特性17
2.4依賴於膠體納米晶表面的材料特性24
參考文獻29
第3章導電聚合物物理學與化學33
3.1有機材料電導率33
3.1.1雜化33
3.1.2共軛雙鍵36
3.1.3反式聚乙炔的結構和導電性37
3.2不同類型的導電聚合物42
3.3導電聚合物的物理和化學特性45
3.3.1結構特性:鏈長和分子區域有序性45
3.3.2吸收特性47
參考文獻50
第2部分膠體納米晶和聚合物薄膜特徵
第4章電子顯微術55
4.1電子顯微術基礎55
4.2高解析度透射電子顯微術58
4.3傅立葉分析和圖像濾波61
4.4確定微粒大小62
4.5樣品製備與穩定性64
4.6掃描電子顯微術65
4.7電子層析成像65
參考文獻67
第5章X射線衍射69
5.1X射線衍射基礎69
5.2確定粒子尺寸74
5.3Rietveld分析76
5.4小角X射線散射79
5.5軟物質X射線衍射80
參考文獻81
參考文獻8
第1部分材料
第2章膠體半導體納米晶物理學與化學13
2.1膠體合成基本概念13
2.2材料簡要概述16
2.3依賴於粒子尺寸的材料特性17
2.4依賴於膠體納米晶表面的材料特性24
參考文獻29
第3章導電聚合物物理學與化學33
3.1有機材料電導率33
3.1.1雜化33
3.1.2共軛雙鍵36
3.1.3反式聚乙炔的結構和導電性37
3.2不同類型的導電聚合物42
3.3導電聚合物的物理和化學特性45
3.3.1結構特性:鏈長和分子區域有序性45
3.3.2吸收特性47
參考文獻50
第2部分膠體納米晶和聚合物薄膜特徵
第4章電子顯微術55
4.1電子顯微術基礎55
4.2高解析度透射電子顯微術58
4.3傅立葉分析和圖像濾波61
4.4確定微粒大小62
4.5樣品製備與穩定性64
4.6掃描電子顯微術65
4.7電子層析成像65
參考文獻67
第5章X射線衍射69
5.1X射線衍射基礎69
5.2確定粒子尺寸74
5.3Rietveld分析76
5.4小角X射線散射79
5.5軟物質X射線衍射80
參考文獻81
第6章光電子能譜術83
6.1X射線光電子能譜基本原理83
6.2表面靈敏度85
6.3半導體納米晶高解析度光電子能譜術87
6.4定量光電能譜術:化學成分的深度輪廓90
參考文獻93
第7章循環伏安法96
7.1循環伏安法基本原理96
7.2有機半導體能級研究示例99
6.1X射線光電子能譜基本原理83
6.2表面靈敏度85
6.3半導體納米晶高解析度光電子能譜術87
6.4定量光電能譜術:化學成分的深度輪廓90
參考文獻93
第7章循環伏安法96
7.1循環伏安法基本原理96
7.2有機半導體能級研究示例99
7.3膠體半導體納米晶缺陷態分析100
參考文獻100
第8章吸收光譜和光致發光譜術102
8.1吸收光譜術基本原理102
8.2光致發光譜術基本原理103
8.3光誘導吸收光譜術105
8.4時間分辨光譜術107
參考文獻109
第9章電子自旋共振110
9.1電子自旋共振譜基本原理110
9.2探測施主/受主系統中電荷轉移過程的光誘導電子自旋共振112
參考文獻116
第10章太陽電池電學表征118
10.1電流-電壓測量118
10.1.1基本原理118
10.1.2測量條件121
10.2量子效率測量123
參考文獻124
第11章載流子遷移率測量126
11.1電荷輸運一般性質126
11.2有機場效應電晶體127
11.3單載流子二極體129
參考文獻130
第3部分膠體納米晶太陽電池
第12章雜化聚合物/納米晶太陽電池135
12.1採用無機納米晶作為替代電子受主的潛在優勢135
12.2雜化太陽電池的材料組合138
12.2.1鎘硫屬化合物太陽電池138
12.2.2鉛硫屬化合物太陽電池143
12.2.3基於三元Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物的太陽電池146
12.2.4基於Ⅲ-Ⅴ族半導體太陽電池149
12.2.5基於過渡金屬氧化物太陽電池149
12.2.6矽納米晶太陽電池152
12.3雜化太陽電池基本原理和改進策略152
12.3.1有機-無機施主-受主界面的電荷分離153
12.3.2有機-無機雜化系統的電荷輸運155
12.3.3雜化太陽電池中的缺陷和載流子捕獲157
12.3.4雜化體異質結太陽電池需要的配位體交換選擇方案165
參考文獻167
第13章納米晶無機吸收層太陽電池172
13.1無導電聚合物採用溶液可生產膠體半導體納米晶吸收層的
太陽電池概念172
13.2鎘硫屬化合物納米晶作無機吸收層的太陽電池174
13.3鉛硫屬化合物納米晶作無機吸收層的太陽電池175
13.4其他半導體納米晶作無機吸收層的太陽電池180
參考文獻181
第14章膠體製備納米晶其他類型太陽電池183
14.1導電聚合物、富勒烯和半導體納米晶三元混合物體異質結
太陽電池183
14.2作為有機太陽電池隔層的寬禁帶半導體納米晶186
14.3量子點敏化太陽電池188
14.4有機太陽電池中增強光吸收的金屬納米粒子191
參考文獻194"
參考文獻100
第8章吸收光譜和光致發光譜術102
8.1吸收光譜術基本原理102
8.2光致發光譜術基本原理103
8.3光誘導吸收光譜術105
8.4時間分辨光譜術107
參考文獻109
第9章電子自旋共振110
9.1電子自旋共振譜基本原理110
9.2探測施主/受主系統中電荷轉移過程的光誘導電子自旋共振112
參考文獻116
第10章太陽電池電學表征118
10.1電流-電壓測量118
10.1.1基本原理118
10.1.2測量條件121
10.2量子效率測量123
參考文獻124
第11章載流子遷移率測量126
11.1電荷輸運一般性質126
11.2有機場效應電晶體127
11.3單載流子二極體129
參考文獻130
第3部分膠體納米晶太陽電池
第12章雜化聚合物/納米晶太陽電池135
12.1採用無機納米晶作為替代電子受主的潛在優勢135
12.2雜化太陽電池的材料組合138
12.2.1鎘硫屬化合物太陽電池138
12.2.2鉛硫屬化合物太陽電池143
12.2.3基於三元Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物的太陽電池146
12.2.4基於Ⅲ-Ⅴ族半導體太陽電池149
12.2.5基於過渡金屬氧化物太陽電池149
12.2.6矽納米晶太陽電池152
12.3雜化太陽電池基本原理和改進策略152
12.3.1有機-無機施主-受主界面的電荷分離153
12.3.2有機-無機雜化系統的電荷輸運155
12.3.3雜化太陽電池中的缺陷和載流子捕獲157
12.3.4雜化體異質結太陽電池需要的配位體交換選擇方案165
參考文獻167
第13章納米晶無機吸收層太陽電池172
13.1無導電聚合物採用溶液可生產膠體半導體納米晶吸收層的
太陽電池概念172
13.2鎘硫屬化合物納米晶作無機吸收層的太陽電池174
13.3鉛硫屬化合物納米晶作無機吸收層的太陽電池175
13.4其他半導體納米晶作無機吸收層的太陽電池180
參考文獻181
第14章膠體製備納米晶其他類型太陽電池183
14.1導電聚合物、富勒烯和半導體納米晶三元混合物體異質結
太陽電池183
14.2作為有機太陽電池隔層的寬禁帶半導體納米晶186
14.3量子點敏化太陽電池188
14.4有機太陽電池中增強光吸收的金屬納米粒子191
參考文獻194"