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染料敏化太阳电池中双层结构TiO_2薄膜空间的电子分布与接触界面转移过程 被引量：5
1
作者 刘伟庆 梁忠冠 +2 位作者 寇东星 胡林华 戴松元 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2697-2702,共6页
采用电化学阻抗谱(EIS)研究了双层结构TiO2薄膜的电子积累和与电解液接触界面的电子转移过程.通过制备纳米颗粒单层和纳米颗粒/亚微米颗粒双层2种不同微结构的TiO2薄膜电极,对其电容分布、局域态密度、薄膜内部电子传输和固/液界面电子... 采用电化学阻抗谱(EIS)研究了双层结构TiO2薄膜的电子积累和与电解液接触界面的电子转移过程.通过制备纳米颗粒单层和纳米颗粒/亚微米颗粒双层2种不同微结构的TiO2薄膜电极,对其电容分布、局域态密度、薄膜内部电子传输和固/液界面电子转移过程进行了研究.分析了纳米颗粒/亚微米颗粒双层结构电极对染料敏化太阳电池(DSC)性能的影响.结果表明,一定数量的电子会积累在亚微米颗粒层中引起薄膜电极化学电容的增加.在纳米颗粒层上端覆盖亚微米颗粒后降低了界面复合电阻,但对薄膜电极的传输性能影响较小.因此在筛选和制备DSC散射层材料时除应具有良好的光散射性能外,还应考虑材料的化学电容和界面转移电阻等因素. 展开更多
关键词 双层结构 电子积累 电子转移 染料敏化太阳电池
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染料敏化太阳电池中等效电路元件指数特性阻抗研究
2
作者 梁忠冠 陈骏 +3 位作者 刘伟庆 高益庆 段军红 戴松元 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期75-81,共7页
利用等效元件构建的等效电路是解析染料敏化太阳电池(DSC)体系中多界面反应阻抗谱和分析其内部动力学过程的重要手段。本研究基于DSC相与相间的多界面结构特性构建了一个多界面等效电路,借助Zview软件在宽范围内对DSC等效电路中常相角元... 利用等效元件构建的等效电路是解析染料敏化太阳电池(DSC)体系中多界面反应阻抗谱和分析其内部动力学过程的重要手段。本研究基于DSC相与相间的多界面结构特性构建了一个多界面等效电路,借助Zview软件在宽范围内对DSC等效电路中常相角元件(CPE),直接或间接包含CPE的传输线元件(DX)和Nernst扩散阻抗元件(WS)中指数的性质、频响特性以及对整个DSC阻抗谱和动力学过程的影响进行了详细的模拟研究。结果表明:TCO/TiO2接触界面指数没有对DSC阻抗造成明显的影响,而TCO/EL界面、EL/Pt-TCO界面、DX传输线元件以及电解液中离子扩散阻抗WS的指数改变会造成等效元件性能的变化并对DSC电荷传输和转移动力学过程产生影响。 展开更多
关键词 等效电路 指数 电化学阻抗谱 染料敏化 太阳电池
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染料敏化太阳电池中常相角元件特性模拟及应用研究
3
作者 刘伟庆 周明 梁忠冠 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第3期57-62,共6页
电化学阻抗谱(EIS)可在宽频率范围内研究染料敏化太阳电池(DSC)内部阻抗信息。由于DSC内部主要接触界面的电容存在弥散效应,所以采用常相角元件(CPE)代替电容构建等效电路来解析EIS谱。通过模拟和分析CPE在不同指数变化下的频率响应特性... 电化学阻抗谱(EIS)可在宽频率范围内研究染料敏化太阳电池(DSC)内部阻抗信息。由于DSC内部主要接触界面的电容存在弥散效应,所以采用常相角元件(CPE)代替电容构建等效电路来解析EIS谱。通过模拟和分析CPE在不同指数变化下的频率响应特性,研究了CPE指数对与等效电阻并联的RC电路阻抗特性影响以及电容与CPE的换算。通过实验,在3个频率区间分别利用CPE和电容对DSC的EIS谱进行拟合,分析了CPE在DSC接触界面电子转移过程和动力学常数提取中的应用。结果表明,CPE指数决定了元件的性能,采用CPE代替电容更加适合构建DSC等效电路,经过计算即可利用CPE获得DSC内部电子界面转移动力学常数。 展开更多
关键词 常相角元件 电化学阻抗普 染料敏化 太阳电池
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多孔碳纳米球的制备及其电化学性能 被引量：3
4
作者 杨秀涛 梁忠冠 +2 位作者 袁雨佳 阳军亮 夏辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期254-261,共8页
以三嵌段共聚物F108为软模板,通过水热法合成酚醛树脂球并在氮气氛围下碳化、KOH活化处理,最终得到多孔碳纳米球材料.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和氮气吸附分析仪对样品进行表征,结果表明样品的平均粒径为120 nm,球形度高,比... 以三嵌段共聚物F108为软模板,通过水热法合成酚醛树脂球并在氮气氛围下碳化、KOH活化处理,最终得到多孔碳纳米球材料.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和氮气吸附分析仪对样品进行表征,结果表明样品的平均粒径为120 nm,球形度高,比表面积达到1403 m^2/g,孔径分布广.通过X射线衍射研究样品的结晶度,傅里叶红外光谱分析样品表面官能团的情况,结果表明KOH处理和高温处理使得样品的微晶结构有序度提高,表面官能团含量降低.以多孔碳纳米球作为超级电容器电极的活性物质,电化学特性测试结果表明,多孔碳纳米球材料的比电容能够达到132 F/g(0.2 A/g),在10 A/g的电流密度下,经过10000次循环充放电后,电容量保留率为97.5%.本文采用水热法制备的多孔碳纳米球电化学性能良好,适用于超级电容器电极材料,研究结果表明,比表面积大、孔径分布合适(具有一定介孔含量)、结晶度高和含有少量表面官能团的理化特性的电极材料,其电化学性能更加优越. 展开更多
关键词 多孔碳纳米球 超级电容器 理化特性 电化学性能
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基于流场仿真的碳/碳复合材料CVD过程中的沉积现象 被引量：4
5
作者 李沙 熊杰 +2 位作者 梁忠冠 左劲旅 张红波 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期184-188,共5页
为研究反应气的流场分布对航天用碳/碳复合材料生产过程中化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)沉积效果的影响,采用三维仿真模型,模拟2种构型的立式反应炉中反应气体的流动过程,并建立了全组分扩散模型来描述CVD过程中气体分... 为研究反应气的流场分布对航天用碳/碳复合材料生产过程中化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)沉积效果的影响,采用三维仿真模型,模拟2种构型的立式反应炉中反应气体的流动过程,并建立了全组分扩散模型来描述CVD过程中气体分子间的扩散过程。结合2种构型反应炉的实际生产结果,提出了在CVD反应炉结构设计过程中应该考虑流场分析的建议。 展开更多
关键词 CVD 流场 仿真 沉积
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