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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 由半透明介质制成的Voronoi开孔泡沫的辐射特性

    摘要： 由半透明固体构成的开孔泡沫的辐射特性表征比不透明介质制成的更为复杂。本研究旨在探究此类开孔泡沫的组分辐射特性与结构参数如何影响其辐射特征。针对数值生成的Voronoi开孔泡沫族，我们在几何光学极限下建立了辐射传热模型进行特性分析，该模型考虑了固体表面的反射折射以及固相内部的透射、吸收和散射过程。研究发现：当固相实际具有部分透明性时，采用不透明固体假设会导致结果失真；强散射性固相可能使大量辐射能通过反射行为逸出，从而削弱泡沫板作为辐射吸收体的吸热能力。此外，该辐射传热模型已应用于三种常见陶瓷泡沫（氧化铝、碳化硅和氧化锆），在分析和解释陶瓷泡沫光谱辐射特性方面展现出优势。当半透明介质开孔泡沫成为热应用潜在候选材料时，本研究成果可提供重要指导。

    关键词： 沃罗诺伊镶嵌、辐射特性表征、陶瓷泡沫、半透明

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过顺序沉积双层结构实现的半透明有机太阳能电池

    摘要： 半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）被视为建筑集成光伏（BIPV）领域极具前景的候选技术。目前大多数ST-OSCs采用体异质结（BHJ）结构，其薄膜形貌需精细调控。本研究通过PTB7-Th:IEICO-4F组合，在ST-OSCs中引入顺序沉积的双层结构。该结构不仅简化了器件优化流程，更发现当给受体材料分别沉积时，仅需增加具有强近红外吸收但弱可见光吸收的IEICO-4F层厚度即可提升双层ST-OSCs的功率转换效率（PCE），且不会显著影响器件的平均可见光透射率（AVT）。而BHJ结构中，薄膜厚度增加必然增强给体在可见光区的吸收，导致PCE与AVT难以兼顾。最终双层结构器件展现出更优综合性能：在AVT约21%时，其PCE达8.5%，优于BHJ结构的8.1%。研究表明，这种顺序沉积的双层结构除工艺简便外，在制备高性能ST-OSCs方面也极具潜力。

    关键词： 简化处理，增强红外吸收，有机太阳能电池，双层结构，半透明

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 半透明钙钛矿太阳能电池

    摘要： 太阳能电池是最具吸引力且无污染的能源之一。在这一领域，作为半导体的混合及无机钙钛矿材料已被证明能在太阳能电池中高效发挥作用。钙钛矿的一个独特特性使其不仅能通过控制光学性质实现半透明化。本综述提供了制备半透明钙钛矿太阳能电池的最新方法与技术：（一）采用薄层钙钛矿薄膜；（二）在光阳极上自组装钙钛矿的可能性——在不牺牲光捕获效率的同时形成透明空缺区域；（三）利用溶剂特性通过表面去润湿形成钙钛矿岛状结构；（四）构建透明接触电极使太阳能电池完全半透明化的可行性。最后阐述了半透明钙钛矿太阳能电池的潜力与未来发展方向。

    关键词： 透明接触、去润湿、太阳能电池、钙钛矿、薄膜、半透明、自组装

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • PEDOT:PSS透明顶电极在柔性半透明金属卤化物钙钛矿太阳能电池中的可重复干法转印技术

    摘要： 通过可重复的干法压印转移工艺，将聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS，PH1000)透明柔性顶电极转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/ITO/PEDOT:PSS(AI4083)/金属卤化物钙钛矿(MHP)/[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)结构上，成功制备了半透明柔性金属卤化物钙钛矿(MHP)太阳能电池。通过聚(乙烯亚胺)(PEI)/2-甲氧基乙醇(2-MEA)溶液对PEDOT:PSS进行改性，实现了顶电极的可重复转移。此外，PEI/2-MEA改性使顶电极的导电性提高且功函数降低。因此，我们成功制备出高效柔性半透明MHP太阳能电池，其功率转换效率超过13%（有效面积=1 cm2）。

    关键词： 冲压转移、钙钛矿太阳能电池、PEDOT:PSS、柔性、聚乙烯亚胺、半透明

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高效染料敏化太阳能电池（DSSCs）的数字印刷技术

    摘要： 本研究报道了采用名为"数字材料沉积(DMD)"的新型数字打印技术印刷二氧化钛纳米颗粒并通过光阳极敏化制备半透明染料敏化太阳能电池(DSSCs)的过程。研究中分别使用编码为"D35"的推拉型染料和I3?/I?作为敏化剂与氧化还原介质。通过对比DMD技术打印电池与传统方法(包括丝网印刷纳米颗粒及电极在敏化剂溶液中浸泡过夜的染色工艺)制备的电池光伏性能发现：扫描电子显微镜显示DMD打印薄膜比丝网印刷沉积薄膜具有更高孔隙率。DMD制备的电池展现出更高的太阳能转换效率(Jsc=12.65 mA/cm2, Voc=775 mV, FF=75%, PEC=7.4%)，优于传统丝网印刷技术(Jsc=10.03 mA/cm2, Voc=760 mV, FF=72%, PEC=5.48%)。IMVS/IMPS测试表明DMD打印电池优越的光电流密度源于更高的电荷收集效率。总体而言，该研究表明DMD技术简化了DSSC制备流程，减少了材料消耗，其快速高效的特性为制造DSSCs提供了一种创新且极具吸引力的方法。

    关键词： 半透明、快速制造工艺、染料敏化太阳能电池、数字印刷

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有交联空穴传输层的半透明钙钛矿太阳能电池

    摘要： 半透明钙钛矿太阳能电池（ST-PeSCs）因其优异性能及在叠层器件、建筑光伏一体化（BIPVs）等领域的应用前景备受关注。实现此类器件的高效率与稳定光伏性能是所有应用的关键。采用典型掺杂Spiro-OMeTAD作为空穴传输层（HTL）的器件架构无法同时达成这两项特性。为此，本研究在FTO/SnO2/C60-SAM/钙钛矿/HTL/MoOx/超薄金/MoOx ST-PeSC器件架构中，探索以溶液法制备的交联型HTL（由N4,N4′-二(萘-1-基)-N4,N4′-双(4-乙烯基苯基)联苯-4,4′-二胺(VNPB)分子构成）替代传统Spiro-OMeTAD。通过优化的多步热处理工艺最大化电荷提取并降低器件复合，我们实现了无Spiro-OMeTAD器件的最高功率转换效率，其平均可见光透过率介于10%至30%之间。这些器件效率与Spiro-OMeTAD同类器件相当，且采用聚VNPB作为HTL材料能显著提升器件在持续光照和高湿度条件下的长期稳定性。

    关键词： 稳定性、钙钛矿太阳能电池、交联层、半透明、空穴传输层、建筑一体化光伏

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 自增强离子阻隔的三明治结构二维/一维/二维电极用于溶液法制备高效半透明钙钛矿太阳能电池

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）已成为溶液法制备半透明（ST）及柔性光伏器件的有力候选者。然而，与溶液加工兼容的透明电极（TEs）仍是实现高效稳定ST-PSCs的主要障碍之一。本研究采用溶液法制备的一维与二维材料构建了夹心结构顶部透明电极。通过调控还原程度组装的二维石墨烯与一维银纳米线（AgNWs）电极显著提升了器件载流子收集效率与稳定性。实验观察到自增强的碘离子阻隔效应，有效缓解了水、氧气及碘等物质对电极的腐蚀。未封装ST-PSC器件在环境空气中经320小时间歇测试后仍保持>80%的初始光电转换效率（对比纯AgNWs器件<10%）。最终获得的高性能单结ST-PSC器件效率达14.69%，可见光透过率超过20%，近红外透过率达59%。这种可印刷兼容的顶部2D/1D/2D透明电极结构有望进一步提升全溶液法ST-PSCs性能，推动其在低成本建筑光伏一体化、叠层电池及便携电子设备中的应用。

    关键词： 稳定性、半透明、石墨烯、夹层电极、2D/1D/2D结构

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于聚合物柔性一维光子晶体实现的高效低成本全柔性微腔半透明聚合物太阳能电池

    摘要： 采用聚合物柔性一维光子晶体（F-1DPCs）结构策略，并结合无ITO紫外臭氧等离子体处理的聚合物/超薄金属及PEDOT:PSS透明电极，对基于富勒烯与非富勒烯体系的高效低成本全柔性微腔半透明聚合物太阳能电池（STPSCs）进行了对比研究。通过合理优化器件的电学与光学特性，使用聚合物F-1DPCs可使最大功率转换效率较对照器件显著提升24~27%。研究全面探讨了短路电流密度（JSC）的提升机制，主要归因于器件有效光子吸收的增强。虽然利用不同光子带隙的聚合物F-1DPCs可轻松实现富勒烯与非富勒烯全柔性STPSCs的色彩可调性，但由于非富勒烯器件在窄波长范围内具有高吸收系数，其CIE坐标与原始光源的偏离程度明显大于富勒烯器件。本工作提出了一种融合多元要素的简易高效微腔器件策略，揭示了富勒烯与非富勒烯全柔性STPSCs在结构-吸收-性能关系方面的新规律，该方案兼容低成本卷对卷制造工艺，能够灵活满足多样化应用需求。

    关键词： 全柔性聚合物太阳能电池、半透明、聚合物柔性一维光子晶体、微腔

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 可变色及透明度可调的半透明聚合物太阳能电池用于智能窗户

    摘要： 半透明聚合物太阳能电池（ST-PSCs）因其对入射光多重利用的独特优势而备受全球关注。然而，这类电池制备后颜色相对单一，无法根据应用需求动态调节。本研究展示了一种可作为智能窗的高效ST-PSCs，其通过气致变色三氧化钨/铂（WO3/Pt）背反射层实现可逆开关。该电池在氢气暴露时能以亚秒级响应速度在着色态与漂白态间切换，同时颜色与透明度调控可增强长波段光捕获效应，从而系统提升光电转换效率（PCE）。测试显示，该电池在着色态与漂白态分别实现10.2%和9.1%的PCE，对应平均可见光透过率（AVT）达25.4%和33.8%，完全满足光伏建筑一体化中的视觉美学要求。据我们所知，这是首个同时实现颜色调控与光捕获的ST-PSCs案例。此外，我们提出面向汽车天窗的智能窗方案以验证其商业化潜力，相信气致变色功能将为ST-PSCs未来发展开辟重要方向。

    关键词： 气致变色、半透明、颜色和透明度可切换的智能窗、聚合物太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用铜电极的高性价比半透明硫化铅量子点太阳能电池

    摘要： PbS量子点（QDs）因其带隙可调、空气稳定性好及低成本溶液加工特性，已成为第三代光伏器件中极具前景的溶液基材料。尽管金（Au）成本高昂，但由于其与PbS量子点价带能级完美匹配，仍是传统PbS QDs光伏结构中的标准电极。然而为满足可扩展器件制备的制造要求，迫切需要开发替代性的低成本电极。本研究采用界面工程策略，在1,2-乙二硫醇（EDT）钝化的PbS QDs表面沉积聚（3-己基噻吩-2,5-二基）（P3HT）作为空穴传输层，从而实现量子点价带与廉价铜（Cu）电极功函数的匹配。事实上，这是首个采用传统器件结构且无金电极的PbS QDs光伏系统报道。基于铜的器件实现了8.7%的最大功率转换效率（PCE），与金基器件（10.2%）相当。值得注意的是，P3HT基器件展现出更优的稳定性——在连续光照230小时后仅出现约10%的PCE衰减。此外，通过使用超薄铜电极制备的半透明PbS QDs光伏器件，兼具26%的高平均可见光透过率（AVT）和7.4%的PCE。

    关键词： 半透明，太阳能电池，铜，经济实惠，P3HT，硫化铅量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22