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通过低温溶胶-凝胶氧化锌抑制银纳米线透明电极基柔性钙钛矿太阳能电池中的银迁移
摘要： 银纳米线（Ag NWs）网络因其优异的电学和光学性能，是应用于柔性钙钛矿太阳能电池的理想柔性透明电极候选材料。然而，较大的表面粗糙度、银与钙钛矿前驱体间的化学反应以及银迁移等问题限制了其在高性能钙钛矿太阳能电池中的应用。本研究通过结合喷涂法制备的银纳米线与低温溶胶-凝胶氧化锌，开发出复合电极。优化后的溶胶-凝胶ZnO浓度为0.45 M，退火温度为150°C。适量氧化锌的引入对透明复合电极的透光率和方阻影响轻微，且相比原始银纳米线电极显著提升了空气中的机械与化学稳定性。该复合柔性电极能降低银纳米线电极的表面粗糙度，钝化钙钛矿与银电极的反应，并抑制银迁移。由此，柔性器件性能从9.51%显著提升至13.12%。在AM 1.5G恒定光照下，优化器件的稳定性较原始器件有显著改善。研究表明，喷涂银纳米线作为底电极适用于柔性钙钛矿太阳能电池，同时采用溶胶-凝胶ZnO构建复合电极是提升器件性能与稳定性的有效方法。
关键词： 银纳米线电极、银迁移、柔性钙钛矿太阳能电池、溶胶-凝胶氧化锌、抗弯曲性
更新于2025-09-23 15:21:01
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辐射对空间应用中柔性钙钛矿太阳能电池性能的影响
摘要： 用于太空应用的太阳能电池需具备耐受恶劣环境条件的能力，尤其是必须能抵抗辐射和带电粒子的影响。本研究通过低能量（<<1兆电子伏）质子辐射效应来评估柔性钙钛矿太阳能电池（PSCs）的辐射耐受性。低能量质子更易在太阳能电池浅层区域被截获，因此比高能量质子造成更严重的性能退化。我们制备了层序为PET/ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/BCP/金属的柔性PSCs，并采用100千电子伏质子进行辐照（注量范围约3×101?至3×1012个质子/平方厘米，相当于数年太空环境暴露）。实验显示柔性PSCs表现出优异的辐射耐受性，未出现色心形成现象，证实其具有卓越的低能量质子辐射抵抗能力。这归因于钙钛矿晶体固有的大载流子扩散长度（超过薄吸收层薄膜厚度）与缺陷耐受性的协同效应。
关键词： 缺陷容忍性、空间应用、辐射耐受性、低能质子辐射、柔性钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过精确控制电子传输层实现高性能柔性钙钛矿太阳能电池
摘要： 柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）因其广阔的商业前景备受关注。然而其性能通常逊于刚性同类器件。研究发现，平面异质结（PHJ）f-PSCs性能不佳源于柔性基底粗糙表面导致的电子传输层（ETL）形貌缺陷。通过精确调控二氧化锡（SnO2）电子传输层的厚度与形貌，不仅能降低聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）基底上氧化铟锡（ITO）的反射率以增强光子捕获，还可减少钙钛矿薄膜的陷阱态密度与电荷转移电阻，从而显著提升器件性能。由此制备的PEN/ITO/SnO2/钙钛矿/Spiro-OMeTAD/Ag结构f-PSCs实现了19.51%的光电转换效率（PCE）和19.01%的稳定输出。该器件展现出优异的耐弯折性，在8毫米弯曲半径下经历6000次循环后仍保持初始PCE的95%，且在未封装条件下于空气（10%相对湿度）中存储超1000小时后仍维持约90%的初始性能。
关键词： 柔性钙钛矿太阳能电池，电子传输层，稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于高效柔性钙钛矿太阳能电池的基于铜纳米线窗口电极的能量级渐变铝掺杂氧化锌?；げ?
摘要： 柔性钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为便携式和可穿戴设备的潜力候选者备受关注。铜纳米线（CuNWs）因其优异的导电性、柔韧性和成本效益，成为柔性PSCs透明导电电极的有力候选材料。然而，由于CuNWs的热/化学不稳定性，其在PSCs应用中需要保护层。此前采用铜纳米线电极的PSCs因忽视电子传输层（ETL）与CuNWs之间的界面能级匹配，性能普遍逊于氧化铟锡（ITO）基器件。本研究引入原子层沉积（ALD）制备的铝掺杂氧化锌（AZO）?；げ悖ü鹘诼敛粼优ǘ?，使AZO/CuNW复合电极兼具增强的热/化学稳定性及ETL与CuNWs间的理想能带排列。其中，由三层梯度沉积AZO构成的铝含量梯度AZO（g-AZO）复合电极实现了14.18%的光电转换效率（PCE），显著高于非梯度AZO层器件（12.34%），该提升源于高效的电子提取与降低的电荷复合。此外，基于g-AZO复合电极的柔性PSCs在经历600次弯曲循环后仍保持初始效率，展现出卓越的机械稳定性。
关键词： 铜纳米线、柔性钙钛矿太阳能电池、透明底电极、能级对齐、原子层沉积
更新于2025-09-19 17:13:59
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高效且热稳定的CsPbI?Br钙钛矿太阳能电池的界面能级调控
摘要： 基于无机混合卤化物CsPbX3的钙钛矿太阳能电池（PeSCs）因其相比有机-无机杂化体系具有更优的热稳定性，正成为最具前景的钙钛矿电池类型之一。然而，器件性能不理想及高加工温度阻碍了其实际应用发展。本研究提出一种简便方法：通过掺杂经典碱金属碳酸盐Cs2CO3来调控溶胶-凝胶法制备的ZnO电子传输材料（ETM）的能级与电学特性。相较于纯ZnO，Cs2CO3掺杂ZnO与CsPbI2Br钙钛矿层接触时具有更理想的界面能级匹配，可将欧姆损耗降至可忽略水平。优化后的器件开路电压提升至1.28 V，同时填充因子与短路电流均获提高，在刚性玻璃基底和柔性塑料基底上分别实现了16.42%与14.82%的功率转换效率。Cs2CO3掺杂ZnO/CsPbI2Br界面的缺陷钝化还赋予器件优异热稳定性，在85°C老化200小时后仍保持初始效率的81%。
关键词： 能级排列、柔性钙钛矿太阳能电池、热稳定性、全无机钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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溶液法制备的聚合物薄膜作为柔性钙钛矿太阳能电池的透明电极
摘要： 过去十年间，钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为新一代低成本可再生能源技术崭露头角。刚性氧化铟锡（ITO）/玻璃电极上的PSCs已实现超过25%的光电转换效率（PCE）。然而，基于柔性溶液法制备透明电极的PSCs至今仍具挑战。本研究报道了以溶液法制备的透明聚合物薄膜作为柔性溶液法PSCs的电极材料。该聚合物薄膜兼具优异光学透过率和良好导电性。与ITO/玻璃基底上16.60%的PCE相比，溶液法透明聚合物电极/玻璃基底上的PSCs获得13.36%的效率，而溶液法透明聚合物薄膜/聚对苯二甲酸乙二醇酯柔性基底上的PSCs效率为10.16%。系统研究表明，溶液法透明聚合物电极较差的导电性及严重的界面载流子复合是导致效率偏低的主因。但我们的成果证实，采用溶液法聚合物薄膜作为透明电极为开发柔性PSCs提供了简便途径。
关键词： 高电导率、器件性能、柔性钙钛矿太阳能电池、透明电极、聚合物薄膜
更新于2025-09-19 17:13:59
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钙钛矿成分对柔性钙钛矿太阳能电池成膜质量及光物理性质的影响
摘要： 近年来，柔性钙钛矿太阳能电池在可穿戴设备领域引起了广泛关注，而钙钛矿成分的优化对提升薄膜质量和光物理性能具有重要作用。目前部分研究者仅针对钙钛矿ABX3结构中的A位有机阳离子混合或X位卤素阴离子混合开展研究，但关于柔性钙钛矿太阳能电池中A位与X位离子共混的研究报道较少。本文主要探究不同浓度的混合甲脒甲基铵卤化物（FAxMA1-xBrxClyI1-x-y）前驱体溶液在低温工艺下对钙钛矿薄膜质量和光物理性能的影响。研究发现当优化前驱体溶液浓度配比为60:6:6时，薄膜质量与光物理性能达到最佳效果。本实验的成分优化研究为提升柔性钙钛矿太阳能电池性能奠定了基础，我们还基于该实验结果制备了碳电极柔性钙钛矿太阳能电池，有望应用于其他柔性光电器件或电光器件。
关键词： 光物理性质、钙钛矿组分、薄膜质量、柔性钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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在环境空气中简易制备高效、稳定且柔性的钙钛矿太阳能电池
摘要： 为提高钙钛矿太阳能电池的适用性与商业潜力，需实现无需手套箱和反溶剂即可制备兼具高光伏性能、优异耐湿稳定性且柔性的钙钛矿太阳能电池。本文提出一种简易制备策略：在CH3NH3PbI3中引入4-叔丁基吡啶，并通过还原活性柔性聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐中间层显著增强其形貌调控效应。得益于该聚合物特有的氧化促进作用，可获得具有大尺寸（~1μm）准全同结构晶粒的钙钛矿薄膜，从而显著提升器件效率与稳定性。此外，该简易策略制备的高效柔性器件因疏水性4-叔丁基吡啶的强配位作用与外覆盖效应展现出优异耐湿性。该制备过程可在常压空气环境（无需手套箱，相对湿度>40%）下完成，为可穿戴设备应用与商业化铺平了道路。
关键词： 柔性钙钛矿太阳能电池，环境空气制备，形貌调控，耐湿稳定性，4-叔丁基吡啶
更新于2025-09-16 10:30:52
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丝素衍生电极的可延展性与柔韧性助力高效可变形钙钛矿太阳能电池
摘要： 在可变形电子器件的制备中，需要能够耐受反复弯曲、扭转、拉伸、折叠及可逆塑化等形变过程并保持导电性的电极。本研究制备了具有延展性和柔韧性的丝素衍生电极，使钙钛矿太阳能电池能够实现形状变形。这种湿度驱动的丝素衍生电极展现出可逆塑化特性，兼具延展性与柔韧性，能通过简单操作（如弯曲、折叠、拉伸等）实现从基础形变到复杂结构（包括花朵、蝴蝶结和纸鹤等）的多样化变形。值得注意的是，即便经历复杂结构的可逆机械塑化后，丝素衍生电极仍保持导电性（15.8 Ω sq?1），与初始值（15 Ω sq?1）相当?；诟玫缂票傅目杀湫胃祁芽筇裟艿绯厥迪至?0.40%的功率转换效率，在2.5毫米曲率半径下经历1000次弯曲后仍保持初始效率的92%。在50%应变下功率不衰减，经50次拉伸循环后仍保持初始值的60%以上。丝素衍生电极的延展性与柔韧性特性，为可拉伸钙钛矿太阳能电池及可变形电子器件的实现提供了关键支撑。
关键词： 丝绸、透明电极、可变形电子器件、柔性钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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一种作为高效耐用柔性钙钛矿太阳能电池新型卓越对电极材料的Bi?Te?拓扑绝缘体
摘要： 倒置柔性钙钛矿太阳能电池（PSCs）通常采用昂贵的金属作为对电极，这些金属既脆又易被钙钛矿腐蚀，在持续弯曲、空气暴露、热应力或光照条件下会导致性能急剧下降，最终阻碍商业化进程。本研究采用简单的热蒸发工艺，使用低成本Bi2Te3对电极。所得器件实现了18.16%的优异光电转换效率，位居已报道效率前列，远高于对照Ag PSC（15.90%）。性能提升应归因于Bi2Te3拓扑绝缘体固有的电子背散射抑制效应。同时，Bi2Te3器件展现出显著增强的机械柔韧性和长期运行稳定性。该策略将为未来柔性光伏应用商业化开辟新途径。
关键词： 拓扑绝缘体、Bi2Te3、柔性钙钛矿太阳能电池、对电极、CH3NH3PbI3
更新于2025-09-11 14:15:04