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一种具有CdSe量子点界面缓冲层的倒置ZnO/P3HT:PbS体异质结混合太阳能电池
摘要： 在环境条件下制备了具有ITO/ZnO/P3HT:PbS/Au结构的倒置体异质结（BHJ）混合太阳能电池，通过在ZnO与P3HT:PbS BHJ活性层之间插入CdSe量子点（QDs）界面缓冲层进一步提升了器件性能。通过控制CdSe QDs尺寸和缓冲层厚度实现了器件性能优化。研究发现，具有最佳厚度和QD尺寸的缓冲层能促进电荷传输，从而提高开路电压（VOC）、载流子提取效率并降低界面复合，最终提升短路电流密度（JSC）、填充因子（FF）和光电转换效率（PCE）。引入CdSe QD缓冲层后PCE提升了约40%（从1.7%增至2.4%），其中主要贡献来自VOC的20%增长。
关键词： CdSe量子点，倒置体异质结，界面缓冲层，混合太阳能电池，功率转换效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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混合钙钛矿太阳能电池规?；樽暗奶粽接敕椒?
摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其持续提升的效率而备受科学界和产业界关注，被视为下一代光伏技术的潜力候选者。尽管PSCs已通过光伏组件规?；竦蒙桃祷峡桑祷悦媪僦卮筇粽健Ｊ笛槭夜婺５娜芤悍ㄖ票窹SCs效率已突破25%，但要实现这些工艺的可重复放大仍需高度可控的钙钛矿薄膜形成技术。除广泛替代旋涂法的真空沉积和激光图案化方法外，刀片涂布、狭缝涂布和喷涂等不同涂布系统，以及丝网印刷、喷墨印刷和凹版印刷等印刷路径，均被用于开发大面积PSCs的规模化制备。本文基于PSCs的实际潜力，从器件架构中的不同沉积技术和功能材料出发，综述了大尺寸PSCs?？榈牟呗?、挑战及解决方案。
关键词： 混合太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、挑战、策略、规模化生产
更新于2025-09-23 15:21:01
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铬掺杂分级氧化锌纳米结构的简易合成及其光伏性能增强
摘要： 掺杂过渡金属的氧化锌已广泛应用于光电子学、化学传感器、太阳能电池和光催化剂等多个研究领域。本文通过简便的溶剂热法制备了铬掺杂氧化锌纳米球以提升光伏性能。我们分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis)系统研究了铬掺杂氧化锌的结构与光学特性。XRD图谱证实样品具有六方纤锌矿结构且无杂峰，表明铬离子取代了氧化锌晶格中的常规锌位点。此外，将掺杂氧化锌纳米球与P3HT复合用于杂化太阳能电池时，其电流密度优于未掺杂对照组。掺杂氧化锌纳米球光伏效率的提升完全归因于4%铬掺杂样品中电荷分离效率的改善。光电分析显示该铬掺杂杂化太阳能电池的JSC为-3.7 mAcm?2、VOC为0.44 V、填充因子0.49、效率(?)达0.79%。这种铬掺杂分级氧化锌纳米结构增强的光伏活性，为低成本、可控制备高性能光伏纳米材料提供了重要设计思路。
关键词： 混合太阳能电池，溶剂热法，光学吸收，光伏器件，纳米结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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氧化锌纳米颗粒与聚苯胺共混物的等离子体处理：作为混合体异质结太阳能电池活性层的研究
摘要： 本实验研究了体异质结太阳能电池活性层的等离子体处理。将氧化锌纳米颗粒与聚苯胺组成的活性层旋涂于氧化铟锡玻璃基底上，随后置于冷等离子体环境中进行不同时间的处理。在AM 1.5G标准光照条件下测试J-V特性曲线，并考察不同处理时间对开路电压和短路电流的影响。结果表明存在优化处理时间可提升活性层性能。为探究该效应机理，测量了霍尔系数及紫外-可见光谱；通过原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱研究了等离子体处理对活性层表面的形貌影响。测试证实电池开路电压与短路电流随等离子体处理时间呈现时变特性。原子力显微镜观测显示不同处理时间的等离子体作用会对活性层表面产生显著形貌改变。
关键词： 等离子体应用、光伏电池、混合太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于PEDOT:PSS/c-Si纳米金字塔的混合太阳能电池嵌入金属纳米颗粒的光捕获策略
摘要： 本文采用三维时域有限差分（FDTD）方法，研究了纳米金字塔（NP）阵列与金属纳米粒子（MNP）在提升PEDOT:PSS/c-Si混合太阳能电池（HSCs）光捕获能力及光吸收性能方面的协同作用。基于短路电流密度（Jsc）对NP和MNP的关键几何参数进行了参数优化。优化结果表明：采用顶部织构化NP（不含MNP）时可实现35.91 mA/cm2的最大Jsc值，较平面结构提升24.38%；而在HSC背面引入Al MNP后，吸收光谱展宽的同时Jsc近乎翻倍至41.71 mA/cm2，较平面HSCs提高44.47%。通过DEVICE软件计算了含NP及嵌入Al MNP的c-Si太阳能电池的Jsc、开路电压（Voc）、光电转换效率（PCE）及填充因子（FF）等光伏参数，并系统阐述了无机纳米结构与有机材料层界面的物理机制。此外，通过全面分析光生载流子生成速率、电场强度、功率吸收分布、PCE及FF等参数，深入解析了纳米金字塔结构与MNP结构增强光子吸收的内在物理原理。
关键词： 吸收、金属纳米粒子、短路电流密度、纳米金字塔、PEDOT:PSS、FDTD、混合太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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P3HT/砷化镓纳米线杂化太阳能电池的光学模拟与几何优化：通过增强光吸收实现最大光电流生成
摘要： 研究人员受到在太阳能电池活性层中使用无机与有机材料组合的启发，致力于为未来柔性、低成本且高效的新型太阳能电池寻找新路径。基于III-V族材料的亚波长直径纳米线（NWs）展现出优异的光捕获与电荷传输特性，可轻松与有机聚合物材料及薄型衬底结合设计混合太阳能电池（HSCs）。为获得砷化镓纳米线阵列（NWA）混合太阳能电池的最优设计参数，本研究采用时域有限差分法（FDTD）对聚(3-己基噻吩)P3HT/砷化镓(NWA)混合太阳能电池进行光学模拟。相较于平面衬底，P3HT包覆的纳米线阵列因具有固有减反射特性、宽吸收光谱及高效共振模式激发而展现出更优光学性能。当聚合物涂层厚度增至特定阈值时，P3HT/砷化镓NWA混合太阳能电池的光吸收持续提升，超过该阈值后激子产生效率显著下降。通过优化纳米线直径(D)、填充比/周期等几何参数，实现了光吸收最大化与短路电流密度(Jsc)峰值。在AM1.5G光照条件下，采用保形P3HT涂层优化的结构所获最大光电流，较完全渗透结构与未涂层结构分别高出约12%和15%。
关键词： 混合太阳能电池，FDTD，砷化镓纳米线，P3HT，吸收
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过界面改性提高CdS/P3HT混合太阳能电池的效率
摘要： 本文研究了不同染料对CdS表面改性后所制备的CdS基杂化太阳能电池的影响。X射线衍射结果表明CdS薄膜为六方晶相，且沿(101)晶面择优取向。扫描电子显微镜显示CdS样品呈颗粒状结构，而P3HT层由微小晶粒构成。CdS薄膜与P3HT层的带隙分别为2.45 eV和1.98 eV。吸收光谱表明不同染料负载使CdS薄膜在400-650 nm波长范围内的吸光度增强。含多种染料的CdS/P3HT结构光致发光强度低于原始样品，说明表面改性实现了高效电荷分离。电流密度-电压曲线显示ITO/CdS/N719/Ag杂化太阳能电池具有最佳综合效率0.082%，这归因于短路电流密度(Jsc)和开路电压(Voc)的共同提升。这些改进可归功于染料负载后CdS与P3HT层间形成了更优的界面接触。
关键词： 硫化镉薄膜、混合太阳能电池、染料效应、聚3-己基噻吩、喷雾热解法
更新于2025-09-16 10:30:52
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制备高效平面有机-硅杂化太阳能电池：采用150纳米厚PEDOT:PSS薄膜
摘要： 由p型导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和n型硅(Si)组成的有机-无机杂化太阳能电池近年来备受关注?；诖?，我们采用最简单且具成本效益的实验方案，制备出基于PEDOT:PSS与平面硅衬底(100)的高效杂化太阳能电池。通过研究优化PEDOT:PSS薄膜厚度来提升器件整体性能，并采用不同重量百分比的乙二醇(EG)作为PEDOT:PSS溶剂以改善器件性能。采用电子束蒸发法沉积银(Ag)作为太阳能电池器件的正负电极接触层。整个制备过程在3小时内完成，最终获得5.1%的功率转换效率(PCE)、598 mV的开路电压(Voc)和58%的填充因子(FF)。
关键词： 单结太阳能电池、导电聚合物、混合太阳能电池、乙二醇、成本效益高
更新于2025-09-16 10:30:52
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同轴聚合物纳米棒与接枝全无机钙钛矿纳米晶体之间的电荷传输：用于提高光转换效率的混合有机太阳能电池
摘要： 钙钛矿纳米晶体（NCs）的多功能光电特性为其在不同类型太阳能电池中的应用提供了强劲动力，有机光伏（OPV）系统也不例外。通过一种前所未有的方法，研究表明将CsPbBr1.5I1.5 NCs策略性接枝在聚（3-己基噻吩-2,5-二基）（P3HT）纳米棒（NRs）上制成的混合太阳能电池，在仅使用1.5 wt% NCs的情况下，光电转换效率（PCE）达到9.72 ± 0.4 %，比P3HT:PCBM参照器件（4.09 ± 0.2 %）提高了一倍多。密度泛函理论（DFT）计算验证了NCs成分选择的合理性——CsPbBr1.5I1.5不仅具有优于CsPbI3的稳定性，还展现出良好的载流子迁移率，使其成为混合器件架构的理想候选材料。若将NCs简单混合于P3HT:PCBM基质中，虽然1 wt% NCs仍能保持8.07 ± 0.3 %的器件效率，但会导致其分布不均并加剧载流子捕获。均匀接枝NCs优于非均匀混合方案，因为CsPbBr1.5I1.5 NCs不仅作为额外光捕获体发挥作用，其化学接枝在P3HT NRs上还能通过形成更优的电荷渗流路径改善电荷传输。此外，P3HT NRs比P3HT更高的结晶度也有助于减少陷阱态。
关键词： P3HT纳米棒、电荷传输、钙钛矿纳米晶体、光电转换效率、混合太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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石墨烯量子点在倒置体异质结有机光伏器件活性层中的双重作用
摘要： 石墨烯量子点（GQDs）因其独特的量子限域效应和边缘效应，在光伏器件领域展现出广阔的应用前景。本文采用我们前期报道的光芬顿反应法制备GQDs，该方法具有显著的规?；票赣攀?。通过原子力显微镜图像，我们展示了以不同含量GQDs作为活性层的倒置混合太阳能电池（基于聚(3-己基噻吩)（P3HT）:(6,6)-苯基-C61丁酸甲酯（PCBM）:GQDs和P3HT:GQDs）的光电性能及其形貌结构，并系统研究了GQDs在三元（P3HT:PCBM:GQDs）和二元（P3HT:GQDs）混合太阳能电池中所起的不同作用。结果表明，GQDs为提升混合太阳能电池性能提供了高效的激子分离界面和电荷传输通道。对GQDs在混合太阳能电池中作用的初步探索与阐释，将有助于未来理解界面过程并提升器件性能。
关键词： 光伏器件、混合太阳能电池、PCBM、光芬顿反应、P3HT、石墨烯量子点
更新于2025-09-12 10:27:22