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第1章 概述1

参考文献8

第1部分 材料13

第2章 胶体半导体纳米晶物理学与化学13

2.1 胶体合成基本概念13

2.2 材料简要概述16

2.3 依赖于粒子尺寸的材料特性17

2.4 依赖于胶体纳米晶表面的材料特性24

参考文献29

第3章 导电聚合物物理学与化学33

3.1 有机材料电导率33

3.1.1 杂化33

3.1.2 共轭双键36

3.1.3 反式聚乙炔的结构和导电性37

3.2 不同类型的导电聚合物42

3.3 导电聚合物的物理和化学特性45

3.3.1 结构特性：链长和分子区域有序性45

3.3.2 吸收特性47

参考文献50

第2部分 胶体纳米晶和聚合物薄膜特征55

第4章 电子显微术55

4.1 电子显微术基础55

4.2 高分辨率透射电子显微术58

4.3 傅里叶分析和图像滤波61

4.4 确定微粒大小62

4.5 样品制备与稳定性64

4.6 扫描电子显微术65

4.7 电子层析成像65

参考文献67

第5章 X射线衍射69

5.1 X射线衍射基础69

5.2 确定粒子尺寸74

5.3 Rietveld分析76

5.4 小角X射线散射79

5.5 软物质X射线衍射80

参考文献81

第6章 光电子能谱术83

6.1 X射线光电子能谱基本原理83

6.2 表面灵敏度85

6.3 半导体纳米晶高分辨率光电子能谱术87

6.4 定量光电能谱术：化学成分的深度轮廓90

参考文献93

第7章 循环伏安法96

7.1 循环伏安法基本原理96

7.2 有机半导体能级研究示例99

7.3 胶体半导体纳米晶缺陷态分析100

参考文献100

第8章 吸收光谱和光致发光谱术102

8.1 吸收光谱术基本原理102

8.2 光致发光谱术基本原理103

8.3 光诱导吸收光谱术105

8.4 时间分辨光谱术107

参考文献109

第9章 电子自旋共振110

9.1 电子自旋共振谱基本原理110

9.2 探测施主/受主系统中电荷转移过程的光诱导电子自旋共振112

参考文献116

第10章 太阳电池电学表征118

10.1 电流-电压测量118

10.1.1 基本原理118

10.1.2 测量条件121

10.2 量子效率测量123

参考文献124

第11章 载流子迁移率测量126

11.1 电荷输运一般性质126

11.2 有机场效应晶体管127

11.3 单载流子二极管129

参考文献130

第3部分 胶体纳米晶太阳电池135

第12章 杂化聚合物/纳米晶太阳电池135

12.1 采用无机纳米晶作为替代电子受主的潜在优势135

12.2 杂化太阳电池的材料组合138

12.2.1 镉硫属化合物太阳电池138

12.2.2 铅硫属化合物太阳电池143

12.2.3 基于三元Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物的太阳电池146

12.2.4 基于Ⅲ-Ⅴ族半导体太阳电池149

12.2.5 基于过渡金属氧化物太阳电池149

12.2.6 硅纳米晶太阳电池152

12.3 杂化太阳电池基本原理和改进策略152

12.3.1 有机-无机施主-受主界面的电荷分离153

12.3.2 有机-无机杂化系统的电荷输运155

12.3.3 杂化太阳电池中的缺陷和载流子捕获157

12.3.4 杂化体异质结太阳电池需要的配位体交换选择方案165

参考文献167

第13章 纳米晶无机吸收层太阳电池172

13.1 无导电聚合物采用溶液可生产胶体半导体纳米晶吸收层的太阳电池概念172

13.2 镉硫属化合物纳米晶作无机吸收层的太阳电池174

13.3 铅硫属化合物纳米晶作无机吸收层的太阳电池175

13.4 其他半导体纳米晶作无机吸收层的太阳电池180

参考文献181

第14章 胶体制备纳米晶其他类型太阳电池183

14.1 导电聚合物、富勒烯和半导体纳米晶三元混合物体异质结太阳电池183

14.2 作为有机太阳电池隔层的宽禁带半导体纳米晶186

14.3 量子点敏化太阳电池188

14.4 有机太阳电池中增强光吸收的金属纳米粒子191

参考文献194