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oe1(光电查) - 科学论文

31 条数据
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  • 混合钙钛矿太阳能电池活性面积依赖性性能的新见解

    摘要： 混合钙钛矿薄膜的形貌因其从溶液到固体卤化物钙钛矿相的复杂结晶动力学而对工艺参数高度敏感。该特性对沉积薄膜的器件面积也极为敏感，因此可重复的光电转换效率（PCE）始终是制备大面积活性区域高效光伏器件的瓶颈。本研究聚焦于放大工艺过程中钙钛矿墨水浓度依赖的钙钛矿覆盖层质量与钙钛矿太阳能电池（PSC）PCE之间的关系。场发射扫描电子显微镜图像显示，钙钛矿覆盖层的表面覆盖率取决于钙钛矿溶液浓度和器件面积?；诨钚郧虮浠牡缌髅芏龋↗）-电压（V）及外量子效率测试揭示了形貌依赖的电荷传输/复合路径差异。我们确认在40 wt%前驱体浓度下，钙钛矿墨水能制备出覆盖1 cm2区域的均匀钙钛矿覆盖层。由此，在1 cm2活性面积的PSC上实现了高度可重复的PCE * 13%。总体而言，本发现为理解PSC活性区域依赖的PCE提供了重要新见解。

    关键词： 形态学、混合钙钛矿、电荷传输、光电转换效率、太阳能电池、复合路径

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 基于苝二酰亚胺的共轭聚合物在全聚合物太阳能电池中的应用

    摘要： 近几十年来，非富勒烯受体（NFAs）快速发展并成为有机太阳能电池领域的研究热点。在高性能非富勒烯受体中，基于芳香二酰亚胺的电子受体始终是极具前景的体系。本综述重点回顾了2014年以来苝二酰亚胺（PDI）基聚合物作为非富勒烯受体（NFAs）在全聚合物太阳能电池（all-PSCs）中的重要研究进展，从合成化学角度揭示了结构与性能的关系、给受体匹配机制及器件制备方法。

    关键词： 非富勒烯受体（NFA）、全聚合物太阳能电池（all-PSCs）、能级、苝二酰亚胺（PDI）、光电转换效率（PCE）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于聚合物与CdX（X=Se, Te）量子点的高效无机-有机异质结太阳能电池：一项理论研究洞察

    摘要： 通过密度泛函方法，我们探究了新近合成的CdX（X=Se, Te）量子点/P3HT复合材料在太阳能转换器件中的潜力。研究发现：采用较大尺寸CdX量子点制备的无机/有机杂化CdXQD/P3HT纳米复合材料呈现II型能带排列，在光激发下可实现高效电荷分离；而较小尺寸量子点形成的复合材料则表现为I型能带排列，不具备电荷分离能力，因而无法应用于太阳能电池。为解决这一难题，我们重点对聚合物P3HT进行化学改性——通过用吸电子基团（氰基CN）取代每个噻吩环β位氢原子，即使对于较小尺寸量子点也能形成II型能带排列并产生空间电荷分离。最终计算表明：CdXQD与氰基功能化P3HT纳米复合材料的最大理论光电转换效率达10.82%，使其与其他已报道的异质结太阳能电池相比极具竞争优势。

    关键词： CdX（X=Se, Te）量子点/P3HT复合材料、光电转换效率、太阳能转化、电荷分离、II型能带排列

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 含Eu3?配合物的大面积发光下转换层用于晶体硅太阳能电池

    摘要： 太阳光（AM1.5G）光谱与晶体硅（c-Si）太阳能电池的光谱失配是限制光伏器件转换效率的关键因素之一。作为有效解决方案，发光下转换（LDS）技术通过将高能光子转换至可见光波段来提升电池的短波响应，是改善电池性能的重要途径。本研究采用溶液浇铸法成功制备了大尺寸（17×17 cm2）三元铕（Eu3?）配合物/聚乙烯醇（PVA）发光薄膜，并将其开发为有效LDS层，用于提升大活性面积（235 cm2）c-Si太阳能电池的光电转换效率。这种自支撑LDS层兼具柔韧性、透明性且易于贴合于电池组件表面。相比未涂层电池，涂覆LDS层的器件因层内高发光量子产率的Eu3?配合物作用，外量子效率（EQE）提升约15%。结果表明，嵌入Eu3?配合物的大面积发光薄膜是提升大尺寸光伏器件转换效率的通用有效策略，在LDS材料应用领域具有重要潜力。

    关键词： 铕离子配合物、发光下转换、光电转换效率、晶体硅太阳能电池、大面积发光薄膜

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 锌卟啉的介观取代基对染料敏化太阳能电池效率的影响及其在短时白光照射下性能的提升

    摘要： 本文报道了四种锌金属卟啉染料——meso-四(4-吡啶基)卟啉合锌(II)（a）、meso-三苯基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（b）、meso-四(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（c）和meso-三吡啶基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（d）的敏化活性，通过电流-电位曲线、开路电位、填充因子及总太阳能转换效率等指标进行评估（测试条件为100 mW/cm2光照强度），并与基准染料N719（二-四丁铵顺式-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌(II)）进行性能对比。研究聚焦于含锚定基团（包括吡啶基和羧苯酸基）染料在二氧化钛基染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的结构特性，论证同一分子结构中两类锚定基团的组合如何在未来显著优化DSSCs性能，并讨论所有染料光伏性能的显著提升：在短时白光照射下，DSSC总效率最大增幅达25%-69%。

    关键词： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）、大环化合物、羧酸锚定基团、染料、光电转换效率、二氧化钛（TiO2）、金属卟啉

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • InSb量子点共敏化对提高CdS基量子点敏化太阳能电池光转换效率的影响

    摘要： 研究了CdS与InSb量子点（QDs）共敏化对量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）效率提升的影响。采用金属铟颗粒和三氯化锑为前驱体，通过简易溶剂热法合成了InSb量子点。透射电镜图像显示其平均粒径小于25纳米。以InSb QDs作为敏化层的QDSSC光电转换效率（PCE）为0.8%。而当TiO2光阳极同时负载InSb QDs与CdS QDs进行共敏化时，QDSSC的PCE提升至4.94%，显著高于CdS单敏化电池（3.52%）。InSb QD层通过拓宽光吸收范围并减少光谱重叠来增强光捕获能力，同时抑制表面缺陷以降低复合损失。因此，共敏化的TiO2/CdS/InSb QDSSC展现出4.94%的显著提升效率，较TiO2/CdS基电池（3.52%）提高40%，这归因于改善的光吸收特性与降低的复合损失。

    关键词： 量子点敏化太阳能电池、共敏化、光电转换效率、硫化镉、铟锑量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 无铅钙钛矿MASnI?和FASnI?中体光伏效应的理论与实验研究

    摘要： 研究人员制备了基于无铅杂化有机-无机钙钛矿CH3NH3SnI3（MASnI3）和CH4N2SnI3（FASnI3）的太阳能电池，并评估了其光电转换效率（PCE）。结果显示FASnI3的PCE高于MASnI3。为研究不同的光伏特性，我们采用基于Perdew-Burke-Ernzerhof泛函结合自旋-轨道耦合（PBE-SOC）方法的密度泛函理论，计算了它们的结构、电子和光学性质。结果表明，与MASnI3相比，FASnI3具有更合适的带隙、更高的稳定性、显著的光学特性以及更强的空穴和电子传导行为。有机阳离子（FA+）与FASnI3无机骨架的相互作用强于MASnI3，从而影响了能带长度和能带角度分布，导致FASnI3和MASnI3的结构发生变化。计算还表明，由于自旋-轨道耦合效应，FASnI3中存在明显的能量分裂，而MASnI3中的能量分裂较温和，这是由氢键效应引起的。这项研究不仅加深了对这些功能材料的理解，还能助力高效稳定的无铅钙钛矿太阳能电池的发展。

    关键词： MASnI3，钙钛矿太阳能电池，自旋-轨道耦合，无铅，密度泛函理论，光电转换效率，FASnI3

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 一类用于聚合物太阳能电池的有机D-π-A染料的理论研究：不同π-桥的影响

    摘要： 一类可作为聚合物太阳能电池染料的D-π-A化合物已基于实验中证实具有最高功率转换效率(PCE)的染料（即聚[4,8-双(5-(2-(PBDTS-TZNT)丁基己基硫代)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基-alt-TZNT]和聚[4,8-双(4-氟-5-(2-丁基己基硫代)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基-alt-TZNT](PBDTSF-TZNT)物质）进行了理论设计与研究。采用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法结合6-311G(d,p)基组进行了电子结构计算。通过将原始物质中噻吩环和唑环内的长烷基替换为甲基，确定了PBDTS给体和TZNT（萘并[1,2-c:5,6-c]双(2-辛基-[1,2,3]三唑)）受体组分。特别研究了多种π-间隔基的影响。计算结果证实二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]硅杂环戊二烯(DTS)作为π连接体表现优异，根据公认标准甚至优于原始物质中的噻吩桥。实际上，PBDTS-DTS-TZNT组合形成的D-π-A物质具有更扁平的结构、从中性态到阳离子态转变时更高的刚性以及比原始化合物更好的共轭性。此类D-π-A物质的最高占据分子轨道(HOMO)-最低未占分子轨道(LUMO)能隙更小，其吸收光谱更强且红移，从而增强了分子内电荷转移，使其成为实现更高PCE的有希望候选材料。

    关键词： DFT计算、PCEs（光电转换效率）、DTS、PBDTS‐TZNT和PBDTSF‐TZNT、D-π-A型染料、聚合物太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过共掺杂石墨烯量子点增强多界面，实现高效耐用的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为发展最快的新一代薄膜光伏技术，虽已引发广泛研究兴趣，但其效率、可扩展性和耐久性仍面临挑战。Fe?O?可作为平面PSCs的电子传输层（ETL），相比基于TiO?的平面PSCs展现出更高的湿度和紫外光稳定性。然而由于Fe?O?与钙钛矿间界面接触不良及钙钛矿晶体质量欠佳，其器件光电转换效率（PCE）始终低于15%。本研究通过引入N、S共掺杂石墨烯量子点（NSGQDs）对整个太阳能电池界面进行工程化设计：该量子点具有多重功能——i)促进钙钛矿晶体生长；ii)改善阴阳极界面电荷提??；iii)诱导缺陷钝化并抑制电荷复合。当与Fe?O? ETL组装时，平面PSCs效率从14%显著提升至19.2%，同时迟滞效应降低，创造了迄今Fe?O?基PSCs的最高PCE纪录。此外，经全器件界面工程化的PSCs表现出显著提升的耐久性，包括优异的湿度、紫外光和热稳定性。这种基于石墨烯量子点的全新界面工程方法，为构建兼具高效率与高耐久性的PSCs提供了通用有效途径。

    关键词： 稳定性，钙钛矿太阳能电池，界面工程，光电转换效率，石墨烯量子点，氧化铁（三价）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 适用于p-i-n型钙钛矿太阳能电池的市售Jeffamine添加剂

    摘要： 市售的Jeffamines（聚醚胺）平均分子量为2000和3000 g/mol，其通过氮原子与钙钛矿中未配位的铅离子形成配位键，从而钝化钙钛矿晶界缺陷。我们制备了p-i-n型钙钛矿太阳能电池器件，在聚醚主链末端引入不同结构（含一个伯氨基的M2005、两个伯氨基的D2000和三个伯氨基的T3000）的Jeffamine添加剂，这些添加剂分子链上还含有环氧丙烷（PO）和环氧乙烷（EO）单元。研究结果表明：嵌入的Jeffamine添加剂通过玻璃/氧化铟锡（ITO）/NiOx/CH3NH3PbI3（含或不含添加剂）结构有效钝化了钙钛矿缺陷，使器件光电转换效率从对照组的14.5%提升至16.8%。添加剂与钙钛矿的相互作用增强了载流子寿命，同时改善了钙钛矿薄膜的机械性能，从而构建出高性能p-i-n型钙钛矿太阳能电池。其中基于Jeffamine-D2000的器件表现最优，这种柔性薄膜特性可能为可拉伸光电子器件开辟新途径。关键词：添加剂、缺陷钝化、配位键、钙钛矿太阳能电池、薄膜柔性、光电转换效率

    关键词： 光电转换效率，添加剂，配位键，钙钛矿太阳能电池，缺陷钝化

    更新于2025-09-19 17:13:59