采用密度泛函理论(DFT)第一性原理方法研究了La/N共掺对二维钙钛矿Ba5Nb4O15的电子结构、光吸收系数和迁移率的调制作用。计算结果表明, 在所选择的掺杂浓度下, La/N共掺使其带隙减小了1.46eV, 且仍保持直接带隙, 价带顶和导带底都在Γ点。同时, 由于掺杂后引入杂质能级使带隙减小, 吸收光谱出现明显的红移, 可见光区域的光吸收系数显著增大, 可有效提高对太阳光的利用率。另外, 掺杂后电子和空穴的有效质量显著减小, 迁移率提高3~5倍, 进一步增强了材料的光电与光催化性能。

为提高聚合物太阳能电池的能量转换效率, 将聚乙二醇(PEG)掺入PEDOT∶PSS阳极缓冲层, 研究了阳极缓冲层修饰对聚合物太阳能电池性能的影响。首先研究了聚乙二醇对PEDOT∶PSS薄膜电导率的影响, 发现PEG会与PEDOT和PSS相互作用, 使得PEDOT链重新排布, 有利于电荷载流子的传输, 从而显著改善了PEDOT∶PSS薄膜的电导率, 当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%~4%的PEG时, 可得到较大的电导率。然后, 以PEG修饰的PEDOT∶PSS薄膜作为阳极缓冲层制备了聚合物太阳能电池, 研究了PEG的掺入对聚合物太阳能电池性能的影响。实验发现, PEG改善的PEDOT∶PSS电导率有利于提高电池的短路电流密度和填充因子,从而改善了器件光伏性能。当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%的PEG时, 聚合物太阳能电池的能量转换效率最高, 比未掺杂的器件提高了24.4%。

理论与实验研究了激光二极管侧泵平-平非对称腔.理论分析表明,当谐振腔运行于热稳区边缘时，激光棒内基模半径随泵浦功率迅速增加，使光束质量快速提高并保持较高的输出功率.由于该谐振腔运行于热稳区边缘的特性与近半球面腔相近，所以将此设计称为热近半球面腔.与运行于稳区边缘的平-平对称腔相比，热近半球面腔设计有助于缩短谐振腔腔长.在对热近半球面腔实验研究中，光束质量随泵浦功率迅速增加以及输出功率饱和现象被观察，实验研究与理论分析吻合较好.

A high power continuous-wave (CW) diode-pumped Nd:YAG laser operated in heat capacity mode is demonstrated by use of two identical highly efficient diode-pumped laser heads placed in a plane-plane resonator. The laser heads are uniformly pumped with a five-fold symmetrical side-pumping configuration, and each head is able to output maximum output power of 2200 W at 808 nm. Under a total pump power of 4290 W, the output power of the laser at 1064 nm is up to 2277 W, corresponding to an optical-to-optical efficiency of 53.1%.