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科普摄影展

“科学与美”

“科技摄影与物理影像”、“科学摄影”课程师生作品 - 科普摄影展

钛酸钡薄膜光伏性能测试·王恺暄
2025-07-18 11:07  

这张照片展现了一次精密的材料科学实验场景。画面中,在强烈的蓝色光照下,一块薄如蝉翼的黑色矩形薄膜被两根细长的金属探针轻轻夹持,置于一个旋转平台上。上方是一个显微镜或光学设备的镜头,正对准样品进行观测。整个环境充满科技感,仿佛在探索未来能源的“微观世界”。

这幅图像记录的是对钛酸钡(BaTiO₃)薄膜进行光电性能测试的过程。钛酸钡是一种具有特殊晶体结构的氧化物材料,属于铁电体和介电材料,近年来因其优异的光电响应特性,成为新型太阳能电池、光探测器等器件的研究热点。

实验中的“光伏性能”指的是材料在光照下产生电能的能力。当光线照射到钛酸钡薄膜上时,光子能量被吸收,激发电子从价带跃迁到导带,形成自由电子和空穴(即“光生载流子”)。如果材料内部存在电场或结构设计(如异质结),这些电荷就会被分离并定向移动,从而产生电流——这就是“光伏效应”的基本原理。

实验中使用探针接触薄膜表面,是为了测量其在光照下的电压、电流等电学参数,评估其转换效率和稳定性。蓝色光源可能模拟太阳光谱的一部分,或是用于激发特定波长的光响应。

虽然目前钛酸钡本身不是主流太阳能材料,但它的研究有助于开发更高效、更稳定的下一代光伏器件。它还具备良好的热稳定性和化学稳定性,适合在极端环境下应用。


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