1 天津中德应用技术大学 能源工程学院, 天津 300350
2 天津理工大学 材料科学与工程学院, 天津 300384
优化界面接触、增强界面处载流子传输对于提高钙钛矿电池性能具有重要意义。本研究将适量二甲基亚砜(DMSO)添加到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)空穴传输层中, 改善了空穴传输层的导电性和空穴传输特性, 有效提高了反式平面钙钛矿太阳能电池光伏性能。短路电流(Jsc)从21.29 mA/cm2提高到22.15 mA/cm2, 填充因子(FF)从76.35%提高到80.09%, 转换效率(PCE)从16.02%提高到17.01%。薄膜与器件性能综合测试结果表明, DMSO的掺入使PEDOT∶PSS发生适度相分离, 形成更好的PEDOT导电通道, 增强了PEDOT∶PSS的导电特性。 稳态光致发光光谱呈现出显著的荧光猝灭效应, 也表明掺杂 DMSO后PEDOT∶PSS的空穴提取能力得到提高, 钙钛矿活性层与阳极之间的空穴传输更加顺畅, 有助于实现高达 80%以上的填充因子。本研究为改善反式平面钙钛矿太阳电池或有机太阳电池光伏性能提供了一种高效、简便的方法, 具有很好的现实意义。
空穴传输层 电导率 钙钛矿太阳电池 光伏性能 hole transport layer conductivity perovskite solar cell photovoltaic performance
1 西安石油大学理学院，陕西 西安 710065
2 西安石油大学电子工程学院，陕西 西安 710065
图信号处理是解决不规则的数据最有效的方法之一，为此研究了基于聚分类图信号的稀疏恢复算法，针对复杂不规则的阵列信号，对相似性大的信号原子进行聚类分块，构造图信号空间结构，使用图滤波器设计相应的基于图信号的聚分类块匹配追踪算法。为了验证所提算法的有效性，与5种算法进行了对比实验，仿真实验表明：在相同采样率下，所提算法运行时间远小于其他主流算法，同时，在较小采样率下，所提算法具有较高的峰值信噪比。
图像处理 图信号 图滤波 阵列信号 聚类 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1010008
压缩感知中提高信号重构精度的关键问题是设计有效的感知矩阵,因此,提出了一种基于迁移学习的感知矩阵优化方法。首先,通过迁移学习更新稀疏表示系数,将固定稀疏基转换为自适应的稀疏基。然后,用稀疏基与测量矩阵的乘积构造一个Gram矩阵。最后,通过特征分解最小化Gram矩阵的非对角线元素,以减小Gram矩阵的全局相干性,实现原始信号的精确重建。实验结果表明,相比其他方法,本方法重构的图像峰值信噪比更高,且本方法的复杂度较低。
图像处理 压缩感知 迁移学习 感知矩阵 特征分解 激光与光电子学进展
2021, 58(14): 1410021
1 西安石油大学电子工程学院, 陕西 西安710065
2 西安石油大学理学院, 陕西 西安710065
在具有动态背景或测量噪声的场景中,基于核范数约束的低秩稀疏分解背景建模算法容易将运动的背景或噪声作为前景的一部分与前景同时分离出来,对复杂背景的建模性能表现不佳。针对此问题,提出一种加权Schatten-p范数与结构化稀疏分解的视频前背景分离算法。首先,因加权Schatten-p范数比核范数能够更好地抑制测量噪声,故采用加权Schatten-p范数对背景矩阵进行约束;其次,利用前景在空间上具有连续变化这一结构先验知识,对前景矩阵采用结构化稀疏约束,并在此基础上建立一种视频前背景分离模型;最后,利用增广拉格朗日方法与广义软阈值算法,设计了加权Schatten-p范数与结构稀疏分解算法。数值实验表明:与其他5种主流算法相比,所提算法在具有动态背景的场景中能更准确地分离目标。
机器视觉 低秩稀疏分解 结构化稀疏范数 加权Schatten-p范数 背景建模 激光与光电子学进展
2021, 58(8): 0815008
天津理工大学材料物理研究所 光电器件与显示材料教育部重点实验室, 天津市光电显示材料与器件重点实验室, 天津 300384
制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/polyvinylcarbazole (PVK)/carbon quantum dots(CDs)/LiF/Al的电致发光器件。器件的发光光谱显示: 在电压从7 V增大到13 V的过程中, 光谱峰值从380 nm移动到520 nm, 色坐标由(0.20,0.20)移动到(0.29,0.35)。经与PL光谱对比认为, EL光谱包含了PVK与碳量子点的双重贡献, 随着电压的增大, 碳量子点的发射逐渐增强, PVK发光先增强后减弱。结合器件能级结构讨论了器件的发光机制, 认为低电场下的PVK兼具发光层和电子阻挡层的功能, EL光谱为PVK层和碳量子点的发光叠加; 随着电场强度的增大, 碳量子点和PVK界面区的空间电荷阻止了电子向PVK的传输, 光谱转变为由碳量子点和激基复合物的共同贡献。
碳量子点 电致发光 载流子传输 carbon quantum dots (CDs) electroluminescence(EL) charge transport
Author Affiliations
Abstract
1 Key Lab of Advanced Transducers and Intelligent Control System, Ministry of Education and Shanxi Province, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China
2 Institute of Optoelectronic Engineering, College of Physics and Optoelectronics, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China
We propose and demonstrate a scheme to measure the distribution of temperature along an optical fiber based on pseudo-random sequence modulation. In our experimental work, current modulation with a pseudo-random bit sequence (PRBS) is applied to a laser diode that serves as the Brillouin pump light and reference light. Because of the independence of the spatial resolution on the PRBS length, the measurement range can be extended while maintaining high spatial resolution using a long PRBS length. Temperature-induced changes in a Brillouin frequency shift of 250 m fiber sections are clearly observed with 54 cm spatial resolution by this method.
060.2370 Fiber optics sensors 060.4080 Modulation 120.5820 Scattering measurements 290.5830 Scattering, Brillouin Chinese Optics Letters
2015, 13(8): 080604
1 天津理工大学 理学院, 天津300384
2 天津理工大学 材料物理研究所, 天津300384
研究了碳量子点负载的TiO2纳米棒阵列光阳极的光电化学过程和光催化行为。实验发现碳量子点的引入使TiO2纳米棒阵列在可见光区域的吸收强度增强,对可见光的响应电流提高3倍,光照下的开路电位增加了2.5%,光生载流子的转移和传输能力得到相应提高。光阳极对亚甲基蓝的降解特性显示,碳量子点的引入使TiO2纳米棒在可见光照射下的催化效率由25%提高到33%。利用电化学交流阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线讨论了光影响下的电荷运动过程,表明TiO2纳米棒阵列负载碳量子点后的电荷转移电阻减小,电子寿命增加; 碳量子点的负载使TiO2纳米棒的平带电位负移,导带位置提高,电子的还原能力增强。
碳量子点 TiO2纳米棒阵列 平带电位 光催化 arbon quantum dots TiO2 nanorod arrays flat-band potential photocatalysis
1 天津理工大学 材料物理研究所, 光电器件与显示材料教育部重点实验室, 天津市光电显示材料与器件重点实验室, 天津 300386
2 天津职业技术师范大学 理学院, 天津 300222
制备了一种具有多级存储效应的密集ZnO纳米棒阵列阻变存储器件, 借助I-V曲线和荧光光谱分析了器件的电流传导机制和阻变机制, 发现器件在不同的电阻态下分别属于欧姆传导和空间电荷限制电流(SCLC)传导机制。正向电场作用使纳米棒表面耗尽区的氧空位V++密度增大, 完善了电子传输的导电细丝通道, 器件实现了由高阻态向低阻态的转变; 在反向电压作用下, 导电通道断裂, 器件恢复到高阻态。
ZnO纳米棒 荧光光谱 氧空位 导电细丝通道 ZnO nanorods fluorescence spectra oxygen vacancies conductive paths
天津理工大学 材料物理研究所, 光电器件与显示材料教育部重点实验室, 天津300384
采用微波水热法一步合成了核壳结构的CdSe/CdS纳米晶, 讨论了巯基丙酸中S2-的释放过程对纳米晶生长的影响。XRD和Raman光谱结果表明, 140 ℃合成温度下获得了CdSe/CdS核壳结构的纳米晶。FTIR光谱结果表明, 巯基丙酸随时间的分解有助于CdS壳层的形成。PL光谱呈现出CdSe纳米晶的带间发射和缺陷发射, 随着核壳结构的形成, CdSe纳米晶的表面缺陷被抑制, 相关的荧光发射减弱。
微波水热法 核壳纳米晶 生长机理 发光光谱 microwave-hydrothermal method core-shell nanocrystals growth mechanism emission spectrum.
天津理工大学 材料物理研究所, 光电器件与显示材料教育部重点实验室, 天津 300384
采用简单旋涂工艺制备了具有ITO/PVP/ZnO NCs/PbS NCs/PVP/Al 夹心结构的有机/无机复合电双稳存储器件, 与没有PbS纳米晶修饰层的器件ITO/PVP/ZnO NCs/PVP/Al相比, PbS纳米晶的引入使目标器件的开关比提高了2个数量级。结合器件的I-V曲线和能级结构分析了PbS 纳米晶修饰层对器件阻变和载流子传输的影响。结果显示, PbS纳米晶层的加入不仅优化了器件能级结构, 有利于载流子的俘获和释放, 还修饰了ZnO纳米晶的表面缺陷, 降低了器件载流子的复合损耗。
电双稳器件 ZnO纳米晶 阻变机制 PbS纳米晶修饰层 electrical bistable ZnO nanocrystal resistance switching mechanism PbS nanocrystal modification layer
