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oe1(光电查) - 科学论文

29 条数据
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  • 迷宫状卤化物钙钛矿薄膜用于高效无电子传输层钙钛矿太阳能电池

    摘要： 无电子传输层（ETL）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有结构简单、成本低廉和制备工艺简便等显著优势。然而，电流泄漏（钙钛矿薄膜覆盖不足）或电荷提取能力差导致的严重载流子复合问题，严重制约了无ETL PSCs的性能表现。本研究采用添加剂辅助的形貌工程策略，构建出具有致密底层与迷宫状顶层的独特双层钙钛矿薄膜。这种迷宫状钙钛矿薄膜使无ETL PSCs实现了18.5%的光电转换效率（PCE）且迟滞效应可忽略，这归因于所得钙钛矿薄膜更高的结晶度与优异的光捕获能力，以及空穴传输层（HTL）/钙钛矿界面处增强的空穴提取效率。该工作为调控钙钛矿薄膜形貌提供了简易方法，并揭示了促进载流子提取与高性能无ETL钙钛矿光伏器件之间的关联机制。

    关键词： 光捕获、形貌工程、添加剂、钙钛矿太阳能电池、电荷提取

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 热处理合成的块体YBa2Cu3O7?δ超导体的结构与超导性能：SnO2纳米颗粒添加的影响

    摘要： 通过热处理法合成了添加(0.0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 wt.%)SnO2纳米颗粒的YBa2Cu3O7?δ(Y-123)块体超导体。研究了SnO2添加对超导性能的影响，包括临界温度Tc、交流磁化率、相形成及微观结构（含元素组成分析）。所有添加SnO2的样品均呈现陡峭的超导转变?Tc和抗磁性转变。观测发现x=0.4的样品（Y-123相占比95.8%）具有最高Tc值、最小?Tc及归一化磁化率曲线中最尖锐的抗磁性转变。当x≥0.8时，微观结构显示样品表面存在过量Sn析出物。因此，在Y-123基体中添加x=0.4比例的SnO2时展现出最佳超导性能。

    关键词： YBa2Cu3O7?δ块状超导体、添加剂、SnO2、热处理方法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过添加剂和籽晶层调控水热法生长的ZnO纳米结构形貌

    摘要： 我们通过引入不同添加剂、顺序成核及多层种子层的方法，实现了对水热生长氧化锌纳米结构形貌的理性调控。在氧化锌水热生长溶液中，通过调节不同类型添加剂（表面活性剂、胺类、金属盐和聚合物添加剂）至适当浓度，可调控氧化锌纳米棒的纵横比。部分金属盐能同时改变纳米棒的纵横比与覆盖度。氧化锌纳米线的垂直排列程度受成核层数影响。此外，在次级种子层上进行热退火处理可制备分级氧化锌纳米结构。本研究所展示的多种调控参数为未来相关应用提供了有益指导信息。

    关键词： 种子、添加剂、形貌、水热法、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过向吸收层添加添加剂研究无空穴传输层的混合阳离子钙钛矿太阳能电池的光伏参数与稳定性

    摘要： 本研究中，采用快速路线包覆法以不同比例将甲铵（MA）阳离子替换为甲脒（FA）。通过优化MA:FA比例，在无空穴传输材料的MA0.8FA0.2PbI3混合钙钛矿太阳能电池中实现了8.31%的最高光电转换效率（PCE），其短路电流密度（JSC）为19.02 mA/cm2、开路电压（VOC）为0.859 V、填充因子（FF）为50.88%。随后为提升器件性能、稳定性和载流子传输动力学，向钙钛矿层引入多种添加剂（聚乙烯醇PVA、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙二醇PEG和乙基纤维素EC）。实验证明添加剂处理会显著改变钙钛矿表面粗糙度、电荷积累、电荷传输、电荷传输电阻、光伏性能及器件稳定性。其中PVA、PVP、EC和PEG最优掺杂的钙钛矿太阳能电池PCE分别达到12.76%、11.28%、10.38%和8.92%。在各类添加剂中，由于功能基团与钙钛矿的优异相互作用，EC和PVP能提供更好的稳定性，且这两种添加剂也表现出更优的表面改性和电荷传输效果。

    关键词： 电荷传输、钙钛矿太阳能电池、稳定性、添加剂、光伏性能

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 解决有机光伏中的性能挑战：关于相容剂的概述

    摘要： 基于体异质结（BHJ）混合材料的有机光伏（OPV）技术已趋成熟。这项技术自二十年前进入密集研发阶段以来，其低成本、易加工和柔性化的特性迅速吸引了科学界的关注——学界正寻求新方案以拓展太阳能光伏市场并推动可持续发展。然而，该技术的实际应用仍受多重因素制约：包括给体/受体材料的选择、器件的热/光稳定性问题，以及最关键的形貌控制问题。事实上，体异质结的微观结构对电荷产生、收集及复合过程具有显著影响；若能实现对纳米/微米级形貌的精准调控，将有望优化器件性能并解决上述关键难题。相容剂的应用已成为优化给体/受体界面（D/A-I）的一种前景广阔、经济可持续且适用性广泛的解决方案。采用这种方法无需构建复杂器件结构即可提升整体性能。尽管已有若干材料被证实为有效相容剂并得到充分研究，但相关科学报道仍较为零散。本文旨在全景式梳理相容剂领域的研究进展，重点聚焦过去十年的发展脉络。

    关键词： 混合界面、添加剂、体异质结、形貌调节剂、给体/受体界面、有机光伏、相容剂

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 硫氰酸铅离子对锡基钙钛矿太阳能电池性能的影响

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有高效率且成本相对较低，因此作为昂贵硅基太阳能电池的替代品备受关注。然而高效PSCs因含铅等有毒金属而不环保。为此我们开发锡基PSCs以降低铅含量：首先在CH(NH2)2SnI3中通过增加Pb(SCN)2投料量（0-0.5M）合成11种钙钛矿前驱体，随后制备PSCs并对比特性。扫描电镜证实适量Pb(SCN)2能使钙钛矿层晶粒尺寸均匀化并减少孔洞；X射线衍射与紫外-可见光谱确认各钙钛矿层的结晶度与光学吸收，电流密度-电压曲线表征器件性能。含0.25M Pb(SCN)2的锡基PSCs效率达8.4%，显著高于无添加剂样品（1.6%）。计算显示CH3NH3PbI3铅浓度为0.37g/mL，而含Pb(SCN)2的CH(NH2)2SnI3铅浓度仅0.08g/mL。结果表明开发高效低铅PSCs具有可行性。

    关键词： 添加剂，硫氰酸盐，钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过成分工程在环境条件下实现全刮刀涂布高效钙钛矿太阳能电池

    摘要： 开发大规模、低成本的高效钙钛矿太阳能电池（PSCs）制备技术对加速其商业化至关重要。刮涂法是处理PSCs的重要可扩展技术之一，但完全采用刮涂法（包括电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层）制备的PSCs，其功率转换效率（PCEs）仍远落后于传统旋涂法制备的器件，尤其是在环境条件下制备的器件。本文在环境条件下通过完全刮涂技术实现了结构为ITO/SnO2/FAxMA(1-x)PbIyBr(3-y)/Spiro-OMeTAD/Ag的高效平面异质结PSCs，其中通过两步顺序沉积结合低温工艺，并同时引入组分工程和添加剂掺杂技术，制备了具有低陷阱密度的高质量钙钛矿薄膜。在刮涂过程中向PbI2前驱体中添加有机阳离子，以减少钙钛矿薄膜中成核位点的不均匀分布并促进钙钛矿晶粒的均匀生长。此外，将作为掺杂添加剂的2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基喹二甲烷（F4-TCNQ）引入钙钛矿中，从而修复钙钛矿晶界并相应降低陷阱密度。结果表明，在环境条件下制备的刮涂PSCs表现出冠军效率18%和稳定效率17.7%。此外，完全通过环境条件下刮涂制备的PSCs实现了17.0%的效率且迟滞效应可忽略。本研究为环境条件下高效PSCs的可扩展制备提供了重要策略，并有望加速其商业化进程。

    关键词： 刮刀涂布法、添加剂、成分工程、钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 添加剂辅助无热铸法制备效率超16%的Dion-Jacobson二维钙钛矿太阳能电池

    摘要： 具有高功率转换效率（PCE）的二维（2D）Dion-Jacobson（DJ）钙钛矿太阳能电池（PVSCs）目前主要通过热铸工艺制备。其根本原因在于：当采用二价铵离子消除间隔阳离子层的弱相互作用后，在温和条件下难以制备高质量钙钛矿薄膜。本研究通过室温旋涂法，并借助硫氰酸甲铵（MASCN）添加剂，调控了具有刚性哌啶环的2D DJ钙钛矿薄膜形貌。在MASCN添加量优化条件下，沉积于聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）/聚[(9,9-双(30-(N,N-二甲基氨基)丙基)-2,7-芴)-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)]（PFN）基底上的钙钛矿薄膜展现出优异结晶度、优选取向、缺陷减少以及与空穴传输层更佳的能级匹配。采用倒置平面结构的器件实现了17.91 mA cm?2的短路电流密度（JSC）、1.19 V的开路电压（VOC）、0.76的填充因子（FF），最高PCE达16.25%——这是无热铸工艺2D DJ PVSCs的最高效率纪录。未封装器件在空气环境（湿度=45±5%）中暴露35天后仍保持初始效率的80%。本研究为高性能2D DJ PVSCs提供了可行技术路径。

    关键词： 添加剂、二维钙钛矿、薄膜形貌、电荷传输、生长取向

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 聚(丙烯酰胺-<i>共</i>-丙烯酸)水凝胶聚合物电解质掺杂水溶性硫化钠盐用于准固态量子点敏化太阳能电池

    摘要： 基于液态电解质的量子点敏化太阳能电池(QDSCs)始终存在光阳极快速衰减、密封剂泄漏和电解质蒸发等主要问题。凝胶聚合物电解质(GPE)因其低成本、轻量化和柔韧性优势，成为极具吸引力的解决方案。聚(丙烯酰胺-共-丙烯酸)(PAAm-PAA)因具有高透明度、优异成胶性能及与液态电解质良好相容性，特别适合作为包载液态电解质的聚合物基质。本研究通过阻抗谱法表征了掺杂水溶性硫化钠的PAAm-PAA GPE的电学与传输特性，发现添加碳酸乙烯酯(EC)和氯化钾(KCl)可提升离子电导率。该GPE在室温下的最高离子电导率达70.82 mS·cm?1。当采用含1.3 wt% KCl、0.9 wt% EC、55.3 wt% PAAm-PAA、38.5 wt%硫化钠及4.0 wt%硫的PAAm-PAA GPE时，QDSC实现了1.80%的光电转换效率。

    关键词： 凝胶聚合物电解质，添加剂，聚（丙烯酰胺-共-丙烯酸），量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过高沸点溶剂与添加剂工程协同作用制备的高度稳定且高效钙钛矿太阳能电池

    摘要： 钙钛矿太阳能电池中，活性吸收层起着至关重要的作用。本研究采用高沸点γ-丁内酯（GBL）作为主溶剂，在FA0.83MA0.17Cs0.05PbI(3?x)Brx溶液中添加Pb(SCN)2和二甲基亚砜（DMSO）作为有效添加剂以提升钙钛矿薄膜质量。GBL能延缓钙钛矿结晶速度，并通过硫氰酸盐促进晶粒生长。溶剂工程与添加剂工程的协同效应有利于晶粒尺寸的缓慢生长。研究发现，Pb(SCN)2的加入提高了成核吉布斯自由能垒，导致成核数量减少，从而形成具有更大晶粒和平整表面的高质量钙钛矿吸收层。我们探究了溶剂与Pb(SCN)2对形貌及光伏性能的协同作用。相比未添加添加剂的器件，掺杂5% Pb(SCN)2的FA0.83MA0.17Cs0.05PbI(3?x)Brx器件效率从15.21%提升至19.01%。这项关于高效钙钛矿太阳能电池的突破性进展将助力其产业化转型。

    关键词： 效率、结晶度、添加剂、钙钛矿、晶粒尺寸

    更新于2025-09-23 15:19:57