为了研究硅异质结太阳电池中纳米硅氧薄膜的光电特性, 采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了一系列不同晶态比例的nc-SiOx∶H薄膜, 利用拉曼散射光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见透射光谱以及稳/瞬态光致发光谱等检测手段分别对薄膜的微观结构、键合配置, 能带特征以及发光特性进行了表征。薄膜结构特征分析显示, 随着氧掺入量的增加, 薄膜由微晶向非晶转化, 光学带隙逐渐增加, 而处在相变区(晶化度约为10%, nc-Si尺寸约为3 nm)的薄膜具有较高的中程有序度、较小的结构因子和较为致密的微观结构。薄膜稳/瞬态光致发光结果显示, 一定量的氧掺入可以钝化缺陷、增强发光, 而相变区薄膜的发光强度最大, 表明较小尺寸的nc-Si具有较强的量子限制效应, nc-Si的量子限制效应发光是主要的载流子复合机制。

采用在聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶Poly(styrenesulfonate), PEDOT∶PSS)阳极界面层上直接旋涂二甲基亚砜(Dimethyl Sulfoxide, DMSO)的方法, 对PEDOT∶PSS薄膜进行修饰, 以提高所制得的钙钛矿太阳能电池器件性能.在5000 rpm转速条件下旋涂DMSO后, 器件的能量转换效率达到11.43%, 与PEDOT∶PSS阳极界面层未做任何修饰的器件相比, 效率提高了29.15%.测试表征了修饰前后PEDOT∶PSS薄膜的透光性、表面形貌、电导率、器件的外量子效率曲线以及器件在光照和暗态下的J-V特性曲线, 分析了器件性能提高的原因.结果表明: 经过修饰的PEDOT∶PSS薄膜导电性显著增强, 从而更加有利于器件阳极对空穴的抽取和收集; 较未修饰时, 器件的短路电流密度得到了大幅度提升, 进而使得器件获得更高的能量转换效率.

以四氯化钛、草酸、氨水、硝酸镧、D-山梨醇等为主要的实验药品,采用了常温络合—控制水解法,制备出平 均粒径6.9 nm的镧掺杂纳米二氧化钛透明光触媒乳液。在太阳光照射下利用该透明乳液对酸性红3R染料 降解,并研究了染料初始浓度、样品加入量、体系pH值、加热回流时间对降解效果的影响。采用XRD、 纳米激光粒度分析仪、紫外—可见分光光度计等对样品的物相、粒径、组成、光吸收、光催化等性 质进行了表征。结果表明,当镧掺杂量为0.1%、体系pH值为6、回流时间为10 min时,镧掺杂纳米二氧化钛光 催化性能最好。太阳光照射60 min后,对浓度为25 mg/L的酸性红3R染料溶液的降解率达到98%以上。

通过对识别理论的研究分析, 建立了特征基理论, 选择合适样品建立的光谱特征基, 能反映样品的综合特征信息, 从而对多组分物质进行识别研究; 以茶叶样品为分析对象, 进行了特征基理论的应用研究, 实现了对重度发酵茶和普洱熟茶的识别; 以普洱熟茶识别为例, 通过比较特征提取前后茶叶的识别效果, 分析了光谱分辨率问题, 结果显示: 特征提取后茶叶类内平均距离减小为原来的 2× 10-3倍, 类间相对平均距离增大为原来的 4～66倍, 类间最小最大距离比值增大为原来的 34～156倍, 所以类内聚集度增大, 类间分散度增大, 即特征基理论使光谱分辨率大幅度提高。

采用磁控溅射技术制备并通过不同温度的快速热退火得到了不同表面形貌的纳米银膜。 利用XRD, SEM和紫外-可见-近红外透射光谱等技术研究了纳米银膜的结构、 表面形貌与光学性质。 实验结果表明, 随着退火温度的升高, 银膜开口面积分数、 银岛(纳米粒子)间距增大, 长宽比减小, 银岛由各向异性的蠕虫状变成各向同性的纳米球; 表面等离激元共振带发生连续的蓝移, 半高宽变窄。 分析表明, 纳米银膜的表面等离激元共振特性可以通过热退火诱导的表面形貌变化实现调整。

以SiH4与H2作为前驱气体，采用射频等离子增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅薄膜.利用Raman散射和红外吸收光谱等技术,对不同氢稀释比条件下薄膜的微观结构和键合特性进行了研究.结果表明，随着氢稀释比增加，薄膜的晶化率明显提高，而氢稀释比过高时，薄膜晶化率呈现减少趋势.红外吸收光谱分析表明，纳米晶硅薄膜中氢的键合模式与薄膜的晶化特性密切相关.随着氢稀释比增加，薄膜中整体氢含量和SiH2键合密度明显减少，而在高氢稀释比条件下，氢稀释比增加导致薄膜中SiH2键合密度和整体氢含量增加.

利用荧光光谱技术研究了不同自由基型光引发剂的瞬态及稳态荧光光谱特性， 从分子结构出发分析了共轭结构对光引发剂荧光光谱的影响。 实验结果表明随共轭效应的增强， 荧光激发与发射峰波长逐渐增大； 瞬态荧光谱的衰减受电子基团的影响较为明显， 含有吸电子基团的光引发剂荧光衰减快， 而含有给电子基团的光引发剂荧光衰减慢。 通过对溶剂极性及粘度研究发现: 光引发剂荧光发射峰随溶剂的极性增加出现明显红移现象， 表明激发跃迁类型主要是π—π*跃迁， 并且随溶剂粘度的增大光引发剂荧光衰减明显得到延缓。 当光引发剂浓度达到10-2mol·L-1时， 由于粒子间碰撞加强及自吸收现象引起的自猝灭效应比较明显。

用原子力显微镜观察了阴阳离子菁染料及对应的阴离子菁染料和阳离子菁染料吸附在立方体(100)和八面体(111)溴碘化银乳剂颗粒表面形成的J-聚集体的微观结构, 得到了3种不同排列的J-聚集体结构。 研究结果表明, 菁染料分子在溴碘化银颗粒表面不是单层吸附, 而是以一定的形状聚集在溴碘化银表面。 阴阳离子菁染料形成的J-聚集体为“鱼骨”状; 阴离子菁染料的J-聚集体以“卡片堆积”式排列; 阳离子菁染料J-聚集体为“磁砖”式结构。

对2种混合菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成的J-聚集体的反射光谱及感光性能与对应菁染料单独吸附在溴化银颗粒表面进行了对比研究。 用紫外-可见分光光计测定了菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成J-聚集体的反射光谱。 结果表明: 2种混合菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成的J-聚集体的反射光谱分别具有2个最大峰值波长, 并且与对应菁染料单独使用时的峰值波长相一致。 2种混和菁染料的感光性能比对应菁染料单独使用时有较大提高。

采用一种新的阳极材料：银、铜、镍的复合金属网格阳极，利用旋涂法制成了活性层为P3HT (poly(3-hexylthiophene))∶PCBM(［6,6］-phenylC61-butyricacidmethylester)的柔性衬底聚合物太阳能电池。制备了5种不同结构的柔性聚合物太阳能电池器件，将采用新型阳极材料的柔性衬底聚合物太阳能电池与传统ITO（Indium tin oxide）阳极的柔性衬底聚合物太阳能电池进行对比，发现新型阳极材料所制成的器件性能得到大幅度的提高，其电池器件在50mW/cm2强度光照下，开路电压(Voc)为0.54V，短路电流密度(Jsc)为5.39mA/cm2，能量转换效率为2.060%。