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聚乙烯醇/碳化钽-二氧化硅纳米复合材料的形貌、结构、光学、介电及压电性能综合研究及其在柔性储能器件中的应用
A comprehensive study on morphological, structural, optical, dielectric, and piezoelectric properties of polyvinyl alcohol/tantalum carbide—silicon dioxide nanocomposites for flexible energy storage devices
Majeed Ali Habeeb · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
开发具有优异光学和电学性能的先进材料对于光子学和电子器件的应用至关重要。本研究旨在通过溶液浇铸和模塑法制备聚乙烯醇（PVA）与两种纳米材料——碳化钽（TaC）和二氧化硅（SiO₂）纳米颗粒的聚合物混合物，制备不同质量百分比（0、1、3、5 wt%）的纳米复合材料。系统研究了PVA/TaC-SiO₂纳米复合材料的形貌、结构、光学和电学特性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析表明，与纯聚乙烯醇（PVA）相比，样品的特征峰位置、形状和强度均发生了变化。光学显微镜图像显示，纳米颗粒在基体中的分散呈现出均...
解读: 该PVA/TaC-SiO2纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其优异的介电性能(介电常数达58)和宽频响特性可应用于ST系列PCS的电容器及绝缘材料优化,提升功率密度和温度稳定性。材料能带可调(1.2-4.25eV)特性为PowerTitan储能系统的热管理涂层提供新思路。柔性压电传...
铝纳米颗粒掺杂对PVA复合薄膜结构和光学性能的影响
Influence of aluminum nanoparticle integration on the structural and optical properties of PVA composite films
Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
由聚乙烯醇（PVA）构成的复合薄膜中掺杂了不同含量的铝纳米颗粒（Al NPs）（0.0、0.04、0.08、0.1 wt%），样品采用浇铸法制备。合成该类复合薄膜旨在获得优良的光学和电学性能，以应用于光电光子器件，如太阳能电池和能量存储器件。通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行结构分析。XRD分析结果表明，Al NPs在PVA基体中完全溶解，且随着Al NPs浓度的增加，其结晶度（Xc）从43%降低至22%。FTIR光谱显示，在1100–500 cm−1范围内，由于Al ...
解读: 该PVA-Al纳米复合膜技术对阳光电源光伏组件封装材料创新具有参考价值。研究显示Al纳米粒子可调控薄膜折射率(2.2-5.9)和光学带隙,这为SG系列逆变器配套的高效光伏组件开发提供材料优化思路。复合膜的光电特性改善可应用于提升组件光吸收效率,配合1500V系统和MPPT优化技术,potential...
PVA/CMC/x wt% ZnAl2O4/ZnO共混聚合物线性/非线性光学与介电特性的调控及其在光电与电容储能中的应用
Adapting of the linear/nonlinear optical and dielectric features of PVA/CMC/x wt% ZnAl2O4/ZnO blended polymers for optoelectronic and capacitive energy storage uses
Ongoing Research Funding program—Research Chairs (ORF-RC-2025-0308) · King Saud University · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究通过将ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料掺入聚乙烯醇（PVA）/羧甲基纤维素（CMC）共混聚合物中，制备了复合聚合物薄膜，旨在探索所制备材料在多种光电及电容储能领域的应用潜力。研究分析了填料样品的结构晶粒尺寸与形貌特征，并检测了填料含量对主体PVA/CMC共混聚合物结晶度的影响。光学吸收性能的增强或减弱取决于波长范围和（或）填料用量。在可见光区域，掺杂8 wt% ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料的样品表现出最高的吸收能力。直接和间接光学带隙能量值随着ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料浓度...
解读: 该PVA/CMC/ZnAl2O4复合聚合物薄膜技术对阳光电源储能系统具有应用价值。研究显示2wt%掺杂时介电常数达16(1kHz)且电容特性最优,可为ST系列PCS的薄膜电容器选型提供材料参考。其宽光谱吸收特性和可调带隙(通过掺杂浓度控制)对光伏逆变器的光电转换效率优化有启发意义。材料的非线性光学特...