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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