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oe1(光电查) - 科学论文

31 条数据
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  • 同轴聚合物纳米棒与接枝全无机钙钛矿纳米晶体之间的电荷传输：用于提高光转换效率的混合有机太阳能电池

    摘要： 钙钛矿纳米晶体（NCs）的多功能光电特性为其在不同类型太阳能电池中的应用提供了强劲动力，有机光伏（OPV）系统也不例外。通过一种前所未有的方法，研究表明将CsPbBr1.5I1.5 NCs策略性接枝在聚（3-己基噻吩-2,5-二基）（P3HT）纳米棒（NRs）上制成的混合太阳能电池，在仅使用1.5 wt% NCs的情况下，光电转换效率（PCE）达到9.72 ± 0.4 %，比P3HT:PCBM参照器件（4.09 ± 0.2 %）提高了一倍多。密度泛函理论（DFT）计算验证了NCs成分选择的合理性——CsPbBr1.5I1.5不仅具有优于CsPbI3的稳定性，还展现出良好的载流子迁移率，使其成为混合器件架构的理想候选材料。若将NCs简单混合于P3HT:PCBM基质中，虽然1 wt% NCs仍能保持8.07 ± 0.3 %的器件效率，但会导致其分布不均并加剧载流子捕获。均匀接枝NCs优于非均匀混合方案，因为CsPbBr1.5I1.5 NCs不仅作为额外光捕获体发挥作用，其化学接枝在P3HT NRs上还能通过形成更优的电荷渗流路径改善电荷传输。此外，P3HT NRs比P3HT更高的结晶度也有助于减少陷阱态。

    关键词： P3HT纳米棒、电荷传输、钙钛矿纳米晶体、光电转换效率、混合太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于多孔硅的混合钙钛矿太阳能电池的制备与研究

    摘要： 本研究采用滴铸法在70℃条件下，探究了(CuO/PbI2/CH3NH3I/ZnO)掺杂多孔硅(p-Psi)的效果。通过X射线衍射、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜和原子力显微镜对(p-PSi、CuO和ZnO)纳米颗粒的结构、光学及形貌特性进行了表征。测得薄膜(CuO、PbI2和ZnO)的光学能值分别为(3.87、2.3和4.1 eV)。电流-电压测试结果表明，该太阳能电池的最大功率转换效率(PCE)为8.21%，填充因子为41.4%。本研究揭示并验证了基于多孔硅的钙钛矿杂化太阳能电池的成功制备。

    关键词： 多孔硅，钙钛矿，光电转换效率，纳米粒子，场发射扫描电子显微镜

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过微晶-纳米晶TiO?光阳极增强染料敏化太阳能电池的光捕获效率

    摘要： 本文讨论了一种通过将亚微米级TiO2颗粒掺入含小纳米颗粒的光阳极中来实现染料敏化太阳能电池（DSSC）新设计的方法。实验结果表明，TiO2纳米颗粒的均匀混合可提高光电流密度，从而显著提升DSSC效率。当亚微米颗粒质量比为5%时获得最佳性能，其功率转换效率达5.58%，比纯TiO2纳米颗粒高出20%。这种微晶-纳米晶TiO2光阳极可应用于高产率的大规模DSSC生产。

    关键词： 光阳极、光电转换效率、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于实现长期耐久性的硫化铜铟量子点敏化TiO2太阳能电池的二价离子液体电解质

    摘要： 该研究展示了一种简便策略，用于开发以离子液体（ILs）为电解质（不含任何挥发性溶剂）的铜铟硫（CIS）量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）。当采用1-丁基-3-甲基咪唑硫化物（[BMIm][S2?/Sn2?]）和1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐（[BMIm][SCN]）时，电池功率转换效率（PCE）达到0.36%，其短路电流密度（JSC）和填充因子（FF）显著提升至0.75%（JSC：8.69 mA cm?2，开路电压VOC：0.32 V，FF：26.8%）。该电池在持续光照72小时后及后续黑暗环境存放1300小时以上仍保持20%以内的效率衰减，这归因于溶剂挥发抑制及硫化物/多硫化物（S2?/Sn2?）阴离子分解的抑制。通过电化学阻抗谱分析发现，电解质与电极间界面电荷转移效率的提升进一步促进了电池性能。

    关键词： 电化学阻抗谱（EIS）、光电转换效率（PCE）、离子液体电解质、量子点敏化太阳能电池、硫化铟铜（CIS）胶体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于醋酸盐的CsPbI2Br结晶动力学调控以提升光伏性能

    摘要： 无机CsPbI2Br钙钛矿已成为光伏材料的有力候选者，而开发添加剂工程策略以解决光活性钙钛矿相向非钙钛矿相转变的缺陷问题，对实现其优异光电性能和热稳定性仍具挑战。本研究展示了一种有效的醋酸盐调控策略，通过显著延缓结晶过程从而抑制相变，大幅提升太阳能电池的光电性能。实验证明，添加醋酸钴(Co(Ac)2)或醋酸锌(Zn(Ac)2)等醋酸盐可显著延缓钙钛矿薄膜的结晶过程，并形成平整、致密且无缺陷的钙钛矿薄膜。我们提出在270℃退火温度下，钙钛矿晶体遵循奥斯特瓦尔德熟化机制生长，期间醋酸盐因无法穿透晶体晶格而被生长晶粒从边界挤压排出?；诟么姿嵫蔚骺亟峋ФρУ牟呗?，采用改性钙钛矿薄膜的冠军器件光电转换效率(PCE)高达15.04%，并具有优异的80.46%填充因子。我们认为这项工作为高性能无机CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池设计提供了有效方案。

    关键词： 醋酸盐，CsPbI2Br，全无机钙钛矿太阳能电池，光电转换效率，结晶动力学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用ZnO:Al/多孔硅双层减反射层提高硅太阳能电池的光电转换效率

    摘要： 本工作采用电化学刻蚀技术（刻蚀时间分别为15分钟和25分钟），以异丙醇为溶剂，在n+p硅片正面制备多孔硅（PS）层，随后通过溶胶-凝胶旋涂法覆盖掺铝氧化锌（AZO）薄膜。研究发现AZO/PS双层结构具有无可比拟的光致发光和反射特性，非常适合作为减反射层使用。研究分析了PS、AZO及AZO/PS的结构与光学特性，结果表明PS层的带隙宽度高于非多孔硅，并随刻蚀时间延长略有增加。X射线衍射显示制备的AZO薄膜具有六方结构的纳米特性。通过测量200-2500纳米波长范围内的透射率和反射率研究了AZO薄膜的光学性能，据此计算了吸收系数和折射率并估算了相关参数。与n+p及AZO/n+p体系相比，沉积在PS/n+p上的AZO薄膜表现出更低的反射率。研究还探讨了多孔结构及AZO薄膜沉积对太阳能电池性能的改善作用，评估并分析了相关电池参数。

    关键词： 多孔硅，太阳能电池，减反射层，光电转换效率，铝掺杂氧化锌

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 单点光致发光光谱揭示CsPbBr<sub>3</sub>量子点与ITO纳米颗粒间的界面电荷转移

    摘要： 通过单点光致发光光谱研究了单个CsPbBr3钙钛矿量子点(QDs)与氧化铟锡(ITO)之间的界面电荷转移。研究发现，当单个钙钛矿量子点的费米能级与ITO纳米颗粒的费米能级对齐时，量子点表面无法通过界面电子转移被ITO充电。因此，具有费米能级对齐的QD/ITO系统可以排除涉及额外表面电子的非辐射激子复合过程，如激子俄歇复合和价带空穴转移过程?；诖?，具有费米能级对齐的钙钛矿QD/ITO体系的光伏器件具有更高的光电转换效率。

    关键词： 费米能级排列、单点光致发光光谱、光电转换效率、界面电荷转移、CsPbBr3量子点、ITO纳米颗粒

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于晶体前驱体溶液的高效无反溶剂旋涂与印刷锡基钙钛矿太阳能电池

    摘要： Sn2+的大规模氧化主要发生在前驱体溶液制备和薄膜制备过程中，这会导致无铅太阳能电池开路电压较低，进而造成功率转换效率（PCE）低下。为减少氧化过程，我们采用了一种创新的晶体制备方法，运用了无反溶剂重结晶技术。据我们所知，基于FASnI3的旋涂和印刷无铅太阳能电池均实现了目前基于三维结构的最高PCE。

    关键词： FASnI3，无反溶剂法，无铅太阳能电池，光电转换效率，单晶

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 电子受体含量对单材料有机太阳能电池中规整双缆噻吩共聚物效率的影响

    摘要： 通过基于格氏偶联反应的简便后聚合功能化方法，成功合成了三种区域规整噻吩共聚物。这些共聚物的十亚甲基增塑侧链末端以不同摩尔比分别带有溴原子或C60富勒烯基团。得益于其在常见有机溶剂中的良好溶解性，产物通过色谱、光谱、热学及形貌分析技术进行了全面表征，并作为单一材料应用于有机太阳能电池的光活性层。将所得共聚物的光电转换效率与采用前驱体均聚物与[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯物理共混制备的参比电池进行对比，其中C60功能化侧链摩尔含量为21%的共聚物COP2表现最佳。双缆聚合物的应用增强了对活性混合物纳米形貌的控制，从而减少了相分离现象以及电子受体与给体组分间的宏观尺度分离，最终获得高于参比电池（4.05% vs 3.68%）的功率转换效率。此外，利用卤素基团在热退火工艺后立即对活性层进行光交联处理，交联样品随时间推移表现出更高的稳定性——即便经过120小时加速老化仍保持良好效率，这一特性对制备器件的实际广泛应用至关重要。

    关键词： 光交联、C60富勒烯、双缆聚合物、热退火、区域规整噻吩共聚物、格氏偶联反应、有机太阳能电池、光电转换效率

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 含氟代噻吩并苯并三唑单元的三种p型聚合物与基于苯并三唑的非富勒烯受体匹配以实现高开路电压有机太阳能电池的调控

    摘要： 三种含6-氟噻吩并[2′,3′:4,5]苯并[1,2-d][1,2,3]三唑(fBTAZT)的共聚物（分别命名为PfBTAZT-H、PfBTAZT-F和PfBTAZT-Cl）与基于苯并[1,2-d][1,2,3]三唑(BTA)的非富勒烯受体BTA3配对用于有机太阳能电池(OSCs)。通过在BDT单元的噻吩侧链引入氟或氯原子，这些聚合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级依次降低，其中PfBTAZT-Cl表现出明显的吸收光谱蓝移。基于PfBTAZT-F:BTA3的OSC器件获得1.05 V的开路电压(VOC)、11.83 mA cm?2的短路电流密度(JSC)和0.62的填充因子(FF)，从而实现7.69%的光电转换效率(PCE)，这高于PfBTAZT-H:BTA3器件(VOC=0.99 V, JSC=11.60 mA cm?2, FF=0.58, PCE=6.65%)，因其具有更匹配的HOMO能级、更高的电荷迁移率及有利的薄膜形貌。更令人惊讶的是，氯代聚合物PfBTAZT-Cl获得最高的1.20 V VOC和8.00% PCE，这归因于其最低的HOMO能级、大幅降低的电压损失(ΔVloss=0.56 V，对比PfBTAZT-H:BTA3的0.77 V和PfBTAZT-F:BTA3的0.71 V)、与BTA3更互补的吸收以及有效的电荷产生。我们的结果表明氯化是一种实现高PCE和VOC的有效方法，而噻吩稠合苯并三唑(BTAZT)基聚合物也是"同A策略"(SAS)中材料组合的良好候选者。

    关键词： 氟代噻吩并苯并三唑、光电转换效率、非富勒烯受体、有机太阳能电池、高开路电压、基于苯并三唑的

    更新于2025-09-11 14:15:04