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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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  • 化学浴沉积技术制备CdS薄膜作为太阳能电池缓冲层的对比研究

    摘要： 通过两种不同的化学浴沉积（CBD）技术及不同沉积参数合成了用于薄膜太阳能电池中解耦吸收层与窗口层的硫化镉（CdS）缓冲层。X射线衍射（XRD）显示该CdS薄膜结晶为稳定的六方纤锌矿结构，沿（002）晶面呈现择优取向，晶粒尺寸介于20至40纳米之间。拉曼位移305 cm?1处检测到第一纵光学声子模。扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）分别观测到平均晶粒尺寸（<100纳米）、小粗糙度（<9纳米）的均匀颗粒状连续光滑表面。较高沉积温度与时长下观察到镉硫对称配比及更大晶粒（20纳米）。工艺一所得CdS样品光学带隙范围为2.3–2.35电子伏特，而第二种CBD工艺的带隙介于2.49至2.65电子伏特之间，显示出最稳定的CdS化合物。光致发光光谱（PL）中绿色发射带的存在表明该CdS材料具有更优结晶度与最低缺陷密度。霍尔效应研究表明CdS薄膜呈n型导电性，载流子浓度量级为1016 cm?3。此外，化学浴沉积工艺制备的CdS薄膜质量更佳，可能更适合作为薄膜太阳能电池的缓冲层材料。

    关键词： 太阳能电池、缓冲层、光学性能、电学性能、化学浴沉积法、硫化镉薄膜

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于制备高效甲脒锡碘钙钛矿太阳能电池的离子交换/嵌入反应

    摘要： 低毒性、窄带隙以及高载流子迁移率使锡基钙钛矿成为低成本钙钛矿太阳能电池（PSCs）最具前景的光吸收材料。然而，由于Sn2?易氧化为Sn??及钙钛矿薄膜成膜性差，Sn基PSCs的发展受到稳定性和光电转换效率（PCE）低的严重制约。本研究开发了一种通过固态SnF?与气态甲基碘化铵之间的离子交换/插入反应制备甲脒锡碘（MASnI?）薄膜的合成策略。该方法能精准控制MASnI?的成核与结晶过程，获得高度均匀且无针孔的MASnI?钙钛矿薄膜。更重要的是，残留的大量SnF?可有效抑制MASnI?薄膜中有害的氧化反应。该高质量钙钛矿薄膜实现了7.78%的PCE，是目前报道的MASnI?基太阳能电池最高值之一。此外，MASnI?太阳能电池表现出优异的重复性和良好稳定性。该方法为制备低成本、无铅的锡基卤化物钙钛矿太阳能电池提供了新途径。

    关键词： 离子交换/插入反应、太阳能电池、晶体生长、无铅钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 钛基衬底上铜锌锡硫硒（CZTS）太阳能电池溶液法制备的成功与挑战

    摘要： 基于溶液法的Cu2ZnSn(S,Se)4（CZT(S,Se））太阳能电池在柔性金属箔上的卷对卷（R2R）加工是实现光伏低成本制造的有效途径。本研究首次成功在多种钛基衬底上制备出溶液法处理的CZTS器件，在75微米柔性钛箔上实现了2.88%的最高光电转换效率（PCE）。通过对比研究器件性能与特性，我们旨在解决关键工艺挑战：首先发现钛基衬底的高效热传导导致黄铜矿薄膜快速结晶，其特征为小晶粒尺寸、高密度晶界及Mo/CZTS界面附近大量孔隙，这些因素影响电荷传输并加剧器件复合；其次证实硫化处理所需高温会导致金属离子扩散——观察到Ti4+离子向上迁移至Mo/CZTS界面，而Cu1+和Zn2+离子则透过Mo层扩散进入钛基体；最后残余应力数据证实叠层材料在整个溶液法工艺过程中保持良好结合。这些发现通过电子成像观测、二次离子质谱元素深度剖析及钛基衬底X射线残余应力分析共同验证。

    关键词： SIMS，钛，CZTS，太阳能电池，应力

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 铜纳米粒子阵列介导的III-V/Si集成：在串联太阳能电池中的应用

    摘要： III-V族材料与晶体硅（c-Si）的集成是设计高性能光电器件（包括太阳能电池）的一条有前景的途径。我们此前利用独特的半导体键合技术（称为"智能堆叠"）报道了高效III-V/Si叠层电池。传统智能堆叠电池中，钯纳米粒子（NP）阵列常被用作III-V与c-Si之间的键合介质；但从经济角度考虑，使用其他低成本金属更为理想。因此，本研究聚焦铜的可能性。我们采用聚苯乙烯-嵌段-聚2-乙烯基吡啶（PS-b-P2VP）基嵌段共聚物制备铜纳米粒子阵列：通过预载Cu2?离子的自组装PS-b-P2VP胶束起始，获得了理想的铜纳米粒子阵列。当将GaAs子电池堆叠在去除自然氧化层的c-Si子电池上形成的铜纳米粒子阵列上时，确认了良好的键合特性（低电阻界面）。采用InGaP/GaAs顶部子电池和c-Si底部子电池构成的三结结构，已实现高达25.9%的转换效率。通过热循环和湿热测试验证了铜纳米粒子阵列介导的智能堆叠电池的长期可靠性。因此，我们成功证实不仅钯，铜也能用于实现高效智能堆叠电池。

    关键词： III-V族化合物、铜、嵌段共聚物、太阳能电池、串联结构、纳米粒子、硅、自组装

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过接触工程和气体猝灭处理改进低带隙锡铅钙钛矿太阳能电池

    摘要： 低带隙Sn/Pb ABX3钙钛矿已实现>20%的光伏功率转换效率，但由于普遍采用酸性PEDOT:PSS空穴传输层和含甲铵(MA)的A位阳离子组分，其稳定性通常较差。本研究开发了一种新工艺：通过气体淬灭法（替代传统反溶剂法）制备高质量无MA Sn/Pb钙钛矿薄膜，该方法能更精准控制成膜过程并消除褶皱。采用该工艺构建以PTAA（替代PEDOT:PSS）为空穴传输层的器件结构，在0.06 cm2面积上实现20%mppt效率，在1 cm2活性面积上达17.5%mppt效率。经改进后，器件热稳定性测试显示：在85°C条件下经过4000小时仍保持80%初始功率。

    关键词： 低带隙、锡铅钙钛矿、气体猝灭处理、接触工程、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 串联钙钛矿太阳能电池层状结构的研究及其对未来可再生和可持续能源应用的影响

    摘要： 未来需要清洁的发电来源来满足日益增长的电力需求。太阳能光伏（PV）是最具成本效益且切实可行的清洁能源之一。通过使用串联太阳能电池，可以扩大太阳辐射光谱的吸收范围，从而获得比单结太阳能电池更高的效率。因此，我们的研究工作基于MA0.8CS0.2Pb(I0.5Br0.5)3（带隙1.8 eV）和MAPb0.5Sn0.5I3（带隙1.2 eV）的钙钛矿-钙钛矿串联太阳能电池。大带隙和小带隙子电池分别实现了13.98%和18.21%的功率转换效率（PCE）。通过组合所有子电池并采用合适的互联层和复合层，我们最终获得了20.9%的PCE。这一成果也展现了全钙钛矿太阳能电池实现44.3%理论极限的潜力。

    关键词： 钙钛矿，太阳能电池，并联结构，能带隙，2端串联结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 硅异质结太阳能电池中金属-半导体结ITO/p-a-Si:H和n-c-Si/Al的数值分析

    摘要： 具有以下结构的薄膜（HIT）太阳能电池：氧化铟锡（ITO）/氢化p型掺杂非晶硅（p-a-Si:H）/氢化本征多晶硅（i-pm-Si:H）/n型掺杂晶体硅（n-c-Si）/铝（Al）。本文研究了非晶n-HIT太阳能电池前后接触界面（ITO/p-a-Si:H和n-c-Si/Al）的金属-半导体结。研究表明，前界面ITO/p-a-Si:H处接触势垒高度?b0的增加会提高非晶n-HIT太阳能电池的效率，而后界面n-c-Si/Al处接触势垒高度?bL的增加则会导致所研究电池性能下降。因此，通过选择高功函数的透明导电氧化物（TCO）可提升该电池效率。功函数为5.2 eV的氧化锌（ZnO）可能是此类太阳能电池的最佳TCO材料。在器件背面，由于铝的功函数为4.06 eV（在金属中属于较小值），是制备背接触层的理想候选材料。

    关键词： 潜在障碍，太阳能电池，模拟，异质结，硅，ASDMP，效率。

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 晶体硅晶圆和太阳能电池微裂纹检测的最新进展

    摘要： 光伏产业向在线仪器化质量保证发展的趋势，引发了对缺陷检测新方法和仪器研发的新关注。在硅片和太阳能电池制造过程中需进行的诸多测试中，微裂纹检测尤为重要。迄今为止，光学透射法和电致发光、光致发光等荧光技术因实用性和速度优势，被硅片及电池制造商广泛采用。然而，生产吞吐速度的提升以及硅片切割工艺的近期变革（从浆料锯切逐步转向金刚线切割）给行业带来了新挑战。本文简要分析了这些新挑战，并重点介绍了针对最新发展取得的突破性发明。文章最后指出了由这些新进展催生的一些研究机遇。

    关键词： 图像处理、微裂纹、太阳能电池、硅片、机器视觉

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有非平面共轭主链的热稳定型非富勒烯受体用于高性能有机太阳能电池

    摘要： 一种基于4,9-二氢-s-引达省[1,2-b:5,6-b′]二噻吩电子给体核心和2-(6-氟-2,3-二氢-3-氧代-1H-茚-1-亚基)丙二腈电子受体端基的A-D-A型非富勒烯受体材料i-IEICO-2F被设计合成。该材料主共轭链具有扭曲结构，导致吸收蓝移并与高带隙给体实现协同吸收。其带隙与J52等宽带隙给体聚合物互补，可实现对可见光全波段的高效吸收?；趇-IEICO-2F的器件展现出优异光伏性能：开路电压0.93 V、短路电流密度16.61 mA cm?2、填充因子73%，功率转换效率达11.28%。该材料无需任何添加剂或后处理即可实现>11%的效率。热稳定性测试表明，在150°C连续热退火184.5小时后仍保持初始效率的44%。UV、原子力显微镜(AFM)和掠入射广角X射线散射(GIWAXS)分析显示，i-IEICO-2F器件在热退火过程中形貌和分子取向几乎不变，相比其他IEICO衍生物具有更优异的稳定性。

    关键词： 扭曲结构、太阳能电池、非富勒烯受体、合成、氟

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于光伏转换器的电动汽车附加电源双回路系统实现

    摘要： 该文章介绍了一种电动汽车光伏（PHV）转换器系统的设计过程，展示了光伏转换器的使用方案、搭载光伏转换器的电动汽车运动建模结果，以及基于光伏转换器的额外电源电动汽车道路测试结果。光伏转换器系统与电动汽车的低压系统共用一块低压电池，从而实现两种电动汽车供电方案。首先选定总成基础，随后综合考虑新电动汽车设计中各设备的效率，进行数学建模并显示出光伏转换器系统良好的效率结果。之后制造并测试了原型机。总成基础包括以特定方式安装在车顶的光伏转换器电池、MPPT（最大功率点跟踪）控制器、作为缓冲储能装置的12V电池，以及能将电力从缓冲电池传输至高压系统的DC（直流）转换器。电动汽车运动建模考虑了典型运行模式，包括电动汽车辅助系统运行的能耗以及低压组件的消耗。测试按照NEDC（新欧洲驾驶循环）标准进行。结果表明，采用效率为21%的光伏转换器可使电动汽车的续航能力提升高达9%。

    关键词： 充电系统、光伏转换器、电动汽车、混合动力、光电转换器、太阳能电池、电动汽车、充电基础设施

    更新于2025-09-23 15:19:57