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定制PMMA-co-PAN/PPy-co-PANI共聚物-共聚物共混物的光学与电化学光谱特性
Tailoring optical and electrochemical spectroscopic characteristics of the PMMA-co-PAN/PPy-co-PANI copolymer–copolymer blend
Ahmed R. Ghazy · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究描述了一种新型的PMMA-co-PAN与PPy-co-PANI共聚物共混材料，其光学、电学和电化学性能得到显著改善，旨在用于下一代能量存储、传感器以及光电设备。通过在PMMA-co-PAN中添加5%、7.5%和10%的PPy-co-PANI，材料表现出增强的电荷转移能力、减小的带隙以及提高的导电性。结构与形貌表征（FTIR、XRD、SEM）证实了共混成功且分散均匀，并伴随表面粗糙度增加。紫外-可见光谱显示，由于带隙从3.91 eV显著降低至3.63 eV，材料的光吸收能力得以提升。Mott...
解读: 该共聚物共混材料通过降低带隙至3.63eV、提升载流子浓度和降低电荷转移电阻，展现出优异的电化学性能，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。其P型导电特性和增强的电荷转移能力可优化储能系统的功率转换效率和循环寿命，材料的可扩展性与柔性特征为下一代高功率密度PCS设计...
原位非晶粘结界面促进质子陶瓷燃料电池中的离子传输
In situ amorphous-adhesive interface facilitate ionic transport in protonic ceramic fuel cells
Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334
摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...
解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...
基于第一性原理与机器学习方法研究双钙钛矿Li2CuBiX6
X = Br, I）的光学与电子性质及其在光伏中的应用
Taoufik Chargui · Ramzi El Idrissi · Abdelkabir Bacha · Fatima Lmaia · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要：开发高效且稳定的无铅材料对于推动下一代光伏技术的发展至关重要。在本研究中，我们结合第一性原理计算与机器学习技术，对Li2CuBiX6（X = Br, I）双钙钛矿作为有前景的光吸收材料进行了系统研究。密度泛函理论（DFT）结果表明，该材料具有适合太阳能转换的间接带隙，其中溴化物体系（Br）为1.7 eV，碘化物体系（I）为1.3 eV。关键光学性质，包括吸收系数、反射率、折射率和介电函数，均证实其具备优异的光捕获能力。采用SCAPS-1D模拟构建了FTO/ETL/Li2CuBiX6/HTL...
解读: 该无铅双钙钛矿材料研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。Li2CuBiX6材料展现的27-31%理论转换效率及宽光谱吸收特性,可为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料参数基础。研究中机器学习预测模型(XGBoost R²=99.87%)与DFT计算结合的方法,可借鉴应用于iSolarCl...
新型钙钛矿FrJCl3
J = Be, Mg）材料物理性质的研究：光伏应用的密度泛函理论预测
Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project number (PNURSP2025R184) · Princess Nourah bint Abdulrahman University · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
由于钙钛矿在太阳能电池及其它能源替代形式中的潜在应用，已引起广泛关注。本研究采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法及Perdew-Burke-Ernzerhof（GGA-PBE）模拟，系统研究了FrJCl3（J = Be, Mg）材料的热力学、光电和物理特性。通过分析弹性常数，利用容差因子（Tf = 1.17, 1.04）、形成能（Hf = −3.397, −3.511 eV/原子）、内聚能（CE = −3.397, −3.511 eV/原子）以及Born稳定性判据（Cij > 0）对材料的稳定...
解读: 该钙钛矿材料FrJCl3的DFT研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。其1.71eV带隙的FrBeCl3半导体特性与高吸收系数(347,255 cm⁻¹)表明可提升光伏电池效率,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料适配方向。材料的宽光谱响应(可见光至紫外)特性可启发iSolarCloud...