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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
研究主题
  • 钙钛矿太阳能电池
  • 太阳能电池
  • 染料敏化太阳能电池
  • 有机太阳能电池
  • 功率转换效率
  • 稳定性
  • 聚合物太阳能电池
  • 非富勒烯受体
  • 钙钛矿
  • 空穴传输材料
应用领域
  • 光电信息材料与器件
  • 材料科学与工程
  • 高分子材料与工程
  • 纳米材料与技术
  • 光电信息科学与工程
  • 电气工程及其自动化
  • 化学
  • 物理学
  • 复合材料与工程
  • 新能源科学与工程
机构单位
  • Chinese Academy of Sciences
  • Soochow University
  • South China University of Technology
  • Jilin University
  • Huazhong University of Science and Technology
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • Peking University
  • Nankai University
  • Zhejiang University
  • University of Science and Technology of China
600 条数据
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  • 溶剂添加剂对钙钛矿太阳能电池中苝二酰亚胺二聚体薄膜形貌与传输性能的影响（以提升器件性能）

    摘要： ??二酰亚胺衍生物（PDIs）因其优异的光电性能和低成本合成优势，成为有机-无机钙钛矿太阳能电池（PerSCs）中极具前景的非富勒烯电子传输材料。然而其易团聚的特性会显著影响薄膜形貌与传输性能。本研究通过溶剂添加剂工程提供了一种调控PDI形貌与传输性能的简便方法。我们考察了一系列溶剂添加剂（1,8-二碘辛烷、1-氯萘、1-苯基萘、1-甲基萘）对PDI二聚体（Bis-PDI-T-EG）薄膜形貌、传输特性及PerSCs光伏性能的影响。研究发现1-甲基萘（MN）是调控Bis-PDI-T-EG薄膜形貌与电学性能的最佳添加剂之一。采用优化后的Bis-PDI-T-EG + 0.05 v/v% MN电子传输层制备的PerSCs展现出14.96%的最高光电转换效率（PCE）。进一步添加0.05 wt%石墨烯与0.05 v/v% MN协同作用后，器件性能获得提升，最终实现15.11%的最大PCE值。

    关键词： 溶剂添加剂、石墨烯、p-i-n结构、平面钙钛矿、苝二酰亚胺、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 有机卤化铅钙钛矿：在伽马射线辐射下比玻璃更稳定

    摘要： 有机卤化物金属钙钛矿已成为有望用于太空太阳能电池和辐射探测器的半导体材料。但目前缺乏对其工作条件下稳定性的研究。本文报道了钙钛矿太阳能电池在伽马射线与可见光同时辐照下的稳定性研究。结果显示，在连续接受伽马射线与光照辐照1535小时后（累积剂量达2.3兆拉德），钙钛矿活性层仍保持初始光电转换效率的96.8%。与之形成鲜明对比的是，相同辐照条件下玻璃基底出现明显的透光率衰减。这种优异的稳定性源于钙钛矿能通过自修复行为恢复早期伽马射线辐照导致的效率损失。缺陷密度表征表明伽马射线辐照不会产生电子陷阱态。这些发现证实了钙钛矿材料在辐射探测器和太空太阳能电池应用中的潜力。

    关键词： 伽马射线辐射、太阳能电池、自修复、有机卤化物钙钛矿、外太空、稳定性

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 在低温下共蒸发制备Cu(In,Ga)Se2层过程中，第二阶段引入镓对聚酰亚胺衬底的影响

    摘要： 要实现高效铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池，必须精确控制镓浓度分布。采用标准三步法在低温沉积CIGS时会产生不利于载流子扩散的深度梯度，因此需要优化工艺。本研究通过调整三步法中第二阶段的镓通量（从0 nm/min增至1.1 nm/min），展示了该改进工艺对缺口深度的影响。由于带隙能量增大，虽然短路电流密度降低，但获得了更高的开路电压补偿。在第二阶段结束时，我们结合辉光放电光学发射光谱、拉曼光谱和X射线光电子能谱等多种表征技术，分析了CIGS层的表面及体相特性。结果显示：当第二阶段引入镓时，会形成二元化合物并出现镓富集现象。

    关键词： 低温，X射线光电子能谱，太阳能电池，Cu(In,Ga)Se?，三步法工艺，辉光放电光谱，拉曼光谱，CIGS，镓浓度分布

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过工业PECVD方法利用减反射涂层增强晶体硅太阳能电池的抗电势诱导衰减性能

    摘要： 电势诱导衰减（PID）问题因导致光伏组件发生灾难性故障而备受关注。降低PID效应的方法之一是改进晶体硅太阳能电池正面的减反射涂层（ARC）。本研究通过三项精密实验，重点探究了ARC薄膜的改性以实现逐步无PID化。首先对比了直接等离子体增强化学气相沉积（PECVD）与间接PECVD法制备的ARC薄膜，结果显示间接PECVD法导致的电池效率衰减高达-33.82%，不仅超出IEC 62804标准要求，且显著劣于直接PECVD法（-0.82%）。随后通过预氧化步骤，使间接PECVD法制备的PID防护性能显著提升（PID从-31.82%降至-2.79%），该方法不仅符合标准且产能高于直接PECVD。最后采用新型脉冲等离子体（PP）PECVD技术处理PID问题，HF刻蚀速率测试与FTIR测量表明：由于该工艺沉积薄膜含氧量更低，PP-PECVD薄膜具有更强的抗PID潜力——这证实新增脉冲控制维度改变了薄膜特性。集成PP工艺的96小时PID测试结果仅为-2.07%，与传统CP工艺相当。综上，我们提出三种有效或潜在的PID解决方案，所有方案均满足光伏组件功率损耗低于5%的IEC 62804标准。

    关键词： 太阳能电池、电势诱导衰减、减反射涂层、等离子体增强化学气相沉积

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 对钙钛矿化合物MAPb<sub>1?α</sub>X<sub>α</sub>I<sub>3?β</sub>Y<sub>β</sub>（X=Ge, Sn；Y=Cl, Br）的理论洞察：探索其卓越光学性能

    摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）已迅速突破23%。本文研究了掺杂系列MAPb1?αXαI3?βYβ（X=Ge, Sn；Y=Cl, Br）的电子和光学特性以提升其吸收能力。通过混合密度泛函计算精确获取了电子特性。缺陷形成能最大值达-2.221 eV，表明所有掺杂系列均易于合成。电荷密度分布显示，在Cl/Br单掺体系中光生空穴更易向相邻空穴传输层转移。此外，包括Ge单掺、Sn单掺、Ge-Cl和Ge-Br在内的钙钛矿化合物在整个可见光范围乃至近红外区的吸收系数均显著增强。我们的模拟研究为深入理解钙钛矿材料本征特性开辟了新途径，并为设计新型钙钛矿光伏器件提供了基础理论依据。

    关键词： 掺杂、钙钛矿、太阳能电池、光学性质、电子性质

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 缓冲层结构对GaP衬底上生长GaAs外延层结构特性的影响

    摘要： 通过采用由GaAsP和InGaAs基三元化合物半导体构成的多种缓冲层结构，在偏离(100)晶面2°的GaP衬底上生长了厚度为3微米的GaAs外延层。为验证效果，我们调整了缓冲层结构的层厚、界面晶格失配度及层数，并在部分缓冲层中引入超晶格结构。通过改变砷磷比和铟镓比来调控各层晶格常数。利用X射线衍射、光致发光和蚀坑密度观测对生长GaAs层的晶体特性进行表征。通过引入一个与缓冲层结构中各层厚度及界面晶格失配相关的参数，分析了缓冲层结构对GaAs层结晶特性的影响。结果表明：当缓冲层结构中层厚较小且晶格失配较大时，GaAs层虽相对弛豫但含有更多位错；而当层厚较大且晶格失配较小时，GaAs层位错较少但晶格结构变形较显著。该参数对建立缓冲层结构设计原则具有重要指导意义。

    关键词： A3. 异质外延生长，B2. 半导体III-V族材料，B3. 太阳能电池，A3. 金属有机气相外延

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 盐酸氨基胍钝化的高效稳定锡基钙钛矿太阳能电池

    摘要： 由于锡基钙钛矿薄膜质量欠佳及Sn2?的快速氧化，同时制备高性能且稳定的锡基钙钛矿器件具有挑战性。本研究通过在钙钛矿前驱体溶液中添加盐酸氨基胍（NH?GACl）这一简单方法，成功制备出高效锡基钙钛矿太阳能电池。钙钛矿中卤素离子与NH?GACl形成的强氢键作用提升了薄膜质量，有助于缺陷钝化并减缓Sn2?氧化。此外，NH?GACl的引入能有效调节锡基钙钛矿与相邻层间的能级排列，促进电荷传输。经NH?GACl修饰的钙钛矿器件实现了7.3%的功率转换效率，在氮气手套箱中未封装保存30天后仍保持初始效率的90%。

    关键词： 盐酸氨基胍、锡基钙钛矿、稳定性、钝化、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于高效光吸收太阳能电池的超薄磷化铟环形纳米孔阵列

    摘要： 本文提出采用环形纳米孔阵列（ANA）的超薄磷化铟（InP）薄膜结构以实现高效太阳能电池。通过合理调控ANA的内外半径，并结合减反射涂层（氧化锌ZnO）与背反射层（银Ag），基于介质-半导体-金属（DSM）构型的InP器件光电流较同几何厚度（100纳米）的平面太阳能电池可提升124.6%。该DSM-ANA结构之所以能捕获宽光谱、大角度入射光，源于泄漏波导模式、布洛赫模式及表面等离激元极化子模式的协同激发。本研究为设计制备高效超薄InP光伏器件及其他光电器件提供了可行方案。

    关键词： 光吸收、超薄磷化铟薄膜、介质-半导体-金属结构、环形纳米孔阵列、表面等离极化激元模式、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • KBiFe?O?作为光伏吸收材料的探究

    摘要： KBiFe2O5（KBFO）通过脉冲激光沉积法（PLD）生长于SrTiO3（001）（STO）、1 at% Nb掺杂SrTiO3（001）（Nb-STO）和MgAl2O4（001）（MAO）衬底上。在MAO衬底上获得了外延生长。由于其带隙相对较低（体材料中为1.6 eV），KBFO是氧化物光伏器件的有前途候选材料。本研究通过分析其结构和组分考察了PLD法生长KBFO的过程，并研究了所得薄膜的光学特性。提出了一种基于KBFO薄膜的光伏结构，并获得了基于KBFO吸收层的太阳能电池性能。

    关键词： 脉冲激光沉积，太阳能电池，薄膜，光伏，氧化物

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氧化铜纳米粒子（CuO-NPs）作为体异质结太阳能电池中高效电子给体材料的用途及其功率转换效率的提升

    摘要： 在本研究中，我们尝试将湿化学合成的氧化铜纳米颗粒（CuO-NPs）作为混合体异质结（BHJ）太阳能电池的活性层。含有CuO-NPs的BHJ展现出与常规BHJ显著不同的物理特性，并证明其性能有显著提升。值得注意的是，加入CuO-NPs后，光活性层的形貌发生明显变化。引入CuO-NPs为BHJ太阳能电池提供了新的设计范式，使光电流密度从9.43 mA/cm2提升至11.32 mA/cm2，同时外量子效率也得到提高。此外，在不损害开路电压和填充因子的前提下，功率转换效率（PCE）从2.85%提高到3.82%。本研究所实现的PCE提升表明，设计含有无机纳米颗粒的高性能有机太阳能电池具有重要价值。

    关键词： 薄膜，体异质结，太阳能电池，外量子效率，氧化铜纳米粒子，光电流密度

    更新于2025-09-23 15:19:57