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通过嵌段共聚物对晶界进行钝化以提升平面钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性
摘要： 有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）虽展现出优异的光伏性能，但其有机组分的固有吸湿性和挥发性导致器件对湿气和热稳定性较差。本研究报道采用嵌段共聚物F127作为钝化试剂并结合溶剂退火工艺，可有效提升相应有机-无机PSCs的性能与稳定性。研究发现，F127聚合物的亲水性聚环氧乙烷尾端能与连续钙钛矿晶粒结合并钝化晶界缺陷，而疏水性聚苯醚端基则能抑制湿气和热引发的钙钛矿分解。通过优化F127添加剂，我们在刚性基底和柔性基底上分别实现了21.01%和18.71%的冠军功率转换效率平面PSCs。该F127钝化策略为制备高效稳定钙钛矿太阳能电池提供了有效途径。
关键词： 柔性太阳能电池、嵌段共聚物、钙钛矿太阳能电池、界面钝化、稳定性
更新于2025-10-22 19:40:53
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通过掺杂氧化石墨烯提高ZnO柔性染料敏化太阳能电池的性能
摘要： 由于水电解制氢工艺简单且成本低廉，该方法如今备受关注。与硅基太阳能电池相比，染料敏化太阳能电池因其具有更高的理论效率，有望成为实现水电解的可再生电力来源。本研究采用高能球磨法用氧化石墨烯（GO）对氧化锌光催化剂进行改性，并通过电泳沉积法将光催化剂负载于柔性电极上制备出柔性染料敏化太阳能电池阳极。利用FTIR、XRD、XPS及SEM-EDS对所得材料进行了表征。通过模拟太阳光照射下的I-V曲线测试，评估了ZnO电池与ZnO-GO电池的效率和填充因子。结果表明，ZnO-GO电池的效率高于纯ZnO电池，这可归因于ZnO更好的分散性促进了阳极上的染料吸附，以及氧化石墨烯的存在增强了光子吸收能力。
关键词： 柔性太阳能电池、染料敏化太阳能电池、氧化石墨烯、氧化锌、电泳沉积
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 具有多向弯曲能力的高效波纹单晶硅太阳能电池
摘要： 高效、轻质且低成本的柔性太阳能电池因其应用日益广泛，在过去几十年中受到越来越多的关注。本文展示了一种高效（19%）且大规模（5×5英寸晶圆）的单晶硅太阳能电池，具备多向弯曲能力。通过无光刻波纹技术，实现了具有交叉背接触的刚性太阳能电池的弯曲。结果表明，线性图案使电池在一个方向上具备柔韧性，最小弯曲半径为5毫米；而菱形图案则实现了多向柔韧性，具有不同的最小弯曲半径和稳健的电学性能。
关键词： 单晶硅，多向弯曲，柔性太阳能电池，波纹技术，高效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过氧等离子体对低温处理的介孔TiO?进行表面工程化以制备柔性钙钛矿太阳能电池
摘要： 介孔TiO2作为柔性钙钛矿太阳能电池电子传输层应用的主要问题在于：需要高温烧结工艺来去除TiO2层中的有机添加剂。本文展示了一种简便的氧等离子体工艺，可在低温下制备具有显著光伏性能的介孔结构钙钛矿太阳能电池。当低温处理的TiO2层经过氧等离子体改性后，成功分解了阻碍电荷传输过程的TiO2层有机添加剂。氧等离子体处理改善了钙钛矿层的润湿性和渗透性，同时钝化了TiO2中与氧空位相关的陷阱。因此，氧等离子体处理显著增强了电荷提取和传输能力，从而提高了光伏性能并降低了迟滞效应。
关键词： 介孔TiO2，柔性太阳能电池，氧等离子体，低温处理的TiO2，钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同阻挡层（钛、氧化锌）优化钼背接触沉积在不锈钢衬底上的比较研究及其在柔性太阳能电池中的应用
摘要： 在本研究中，我们采用直流磁控溅射技术（溅射功率100-500W，气压5-20mTorr），针对不锈钢基底太阳能电池应用优化了钼（Mo）背接触层。通过对比分析电子束蒸发沉积的钛（Ti）层与射频磁控溅射沉积的氧化锌（ZnO）层作为Mo阻挡层的有效性，采用XRD结构表征证实优化Mo薄膜具有对应体心立方（bcc）结构的(110)晶面。将沉积于阻挡层上的Mo薄膜参数与无阻挡直接沉积于不锈钢基底上的薄膜进行对比（这些参数影响铁/铬杂质向吸收层的潜在扩散）。通过扫描电镜（SEM）观察薄膜形貌，能谱仪（EDX）确认元素组成以验证杂质原子阻隔效果。二次离子质谱（SIMS）用于研究薄膜深度分布，原子力显微镜（AFM）表征溅射Mo薄膜的表面形貌及晶粒特性。四探针法测得参考玻璃基底Mo薄膜电阻率为0.511×10??Ω·m，ZnO阻挡层上Mo薄膜为0.625×10??Ω·m。研究发现退火ZnO阻挡层与优化Mo层组合可使杂质再降低40%。
关键词： 柔性太阳能电池、不锈钢衬底、溅射、阻挡层、钼背接触层
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过界面工程采用无毒缓冲层提升柔性Sb2Se3太阳能电池效率
摘要： 薄膜硒化锑（Sb2Se3）太阳能电池作为极具潜力的地球丰产光伏技术已引发全球关注。虽然Sb2Se3太阳能电池通常采用衬底上结构制备，但衬底下结构器件在衬底材料选择上更具灵活性，这对柔性器件尤为重要。然而目前所有衬底下型Sb2Se3太阳能电池都使用化学浴沉积法合成的CdS作为缓冲层，该过程会导致Sb2Se3表面退化从而限制电池性能。此外有研究报道在低真空条件下沉积后Sb2Se3表面会形成污染层。本研究展示了一种提升Sb2Se3太阳能电池光电转换效率（PCE）的简易策略：采用In2S3替代CdS，并实施化学蚀刻与后续退火的两步处理法。结果表明，该联合处理先去除污染层再钝化界面缺陷，使PCE从1.6%提升至5.35%，增幅超三倍。界面缺陷的有效钝化归因于处理后在Sb2Se3吸收层表面形成了薄层结晶态Sb2O3。结论表明，优化的两步处理为提升PCE提供了简便有效途径，而用无毒In2S3替代有毒CdS则展示了开发柔性无毒性Sb2Se3太阳能电池的新器件设计方案。
关键词： 悬挂键、薄膜、柔性太阳能电池、Sb2Se3、In2S3
更新于2025-09-19 17:13:59
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光伏太阳能纺织品
摘要： 太阳能电池是为纺织物上的有源电子设备供电的一种选择，但必须完全集成以避免影响基础织物的柔韧性和手感。光伏（PV）电池传统上使用刚性硅晶片，但也有薄膜选项，不过有些对湿气和氧气敏感，另一些则需要超出大多数柔性材料耐受范围的处理温度。纺织物涂层还受其纹理、弹性和表面粗糙度的影响。柔性结构的要求会影响光伏电池其他部件的选择，即其电触点和任何封装层。纺织光伏设计的两种替代方案是：（一）在织物上依次涂覆制造夹层器件所需的各层；或（二）先在这些层中涂覆单根纱线，再将其加工成织物（例如通过编织）。
关键词： 光伏，柔性太阳能电池，纺织品
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用室温处理的氧化钨电子传输层实现高效柔性钙钛矿太阳能电池
摘要： 对于柔性钙钛矿太阳能电池而言，采用室温技术制备致密电子传输层以实现高功率转换效率是最佳方案之一。本研究通过真空蒸镀法开发出一种无需退火、无掺杂的非晶氧化钨作为柔性钙钛矿太阳能电池的电子传输层。我们在柔性PEN/ITO衬底上直接沉积了不同厚度（0-50纳米）的致密非晶氧化钨电子传输层。通过建立改进机制模型，阐明了厚度调控如何同步提升结晶度并缓解界面复合与电荷传输之间的权衡关系。优化发现，厚度为30纳米的高均匀性、致密非晶氧化钨电子传输层不仅能减少钙钛矿层针孔，还能通过降低电阻增强电荷传输。机械弯曲稳定性测试表明，所制备的钙钛矿太阳能电池在超过1000次弯曲循环后仍保持稳定的功率转换效率。这种室温制备工艺使非晶氧化钨成为大规模柔性钙钛矿太阳能电池的潜在电子传输层候选材料，与实际卷对卷太阳能电池制造工艺兼容。
关键词： 电子传输层，非晶氧化钨，低温，柔性太阳能电池，界面复合
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用与薄型柔性砷化镓太阳能电池直接集成的柱面透镜的平面型聚光光伏技术
摘要： 聚光光伏技术通过透镜和/或反射镜等光学元件收集入射光，从而减少昂贵半导体材料的使用，但这类系统通常需要笨重或沉重的双轴太阳能跟踪器，并需专用安装场地。本文报道了一种平面型聚光光伏系统，其采用柱面透镜结构，并将柔性砷化镓太阳能电池直接集成于曲面基底上。该平面聚光系统能全天保持聚焦光束宽度和角度恒定地作用于集成太阳能电池。通过不同入射角下的计算与实验研究验证了该设计的优势。在建筑屋顶或侧墙安装定制柱面透镜太阳能跟踪器的示范应用，证实了该方案的可行性。
关键词： 太阳能跟踪器、柔性太阳能电池、柱面透镜、聚光光伏（CPV）、砷化镓
更新于2025-09-12 10:27:22
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低温制备二氧化钛（TiO2）薄膜用于大面积柔性印刷染料敏化太阳能电池（DSSCs）的研究
摘要： 本文系统研究了纳米晶二氧化钛（TiO?）配方及退火温度条件对氟锡氧化物（FTO）玻璃基板上染料敏化太阳能电池（DSSCs）性能的影响。由于TiO?的纳米晶化工艺限制，DSSC制备必须采用耐高温（>150℃）材料。虽然DSSC比有机太阳能电池更具成本优势且效率更高，但高温加工限制了其在纺织基板等领域的应用。本研究旨在开发并优化适用于丝网印刷与喷涂工艺的低温加工TiO?配方，其成果可应用于未来柔性塑料及织物基板的制备工艺。本研究的核心挑战是在150℃条件下实现玻璃基板上TiO?涂层的均匀沉积与加工。采用新型低温工艺时，我们报道了玻璃基板上丝网印刷DSSC最高效率达4.3%，喷涂工艺效率达2.5%。
关键词： 低温TiO2、染料敏化太阳能电池、柔性太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22