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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 高效大面积平面钙钛矿太阳能电池的绿色溶液浴制备工艺

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）的实际应用依赖于高效率、长寿命、低毒性和器件放大化。为实现大面积PSCs，本研究采用绿色溶液浸泡策略制备高性能器件。通过以2-戊醇为绿色溶剂、氯化甲脒（FACl）为溶质进行绿色溶液浸泡处理，获得了晶粒尺寸增大、结晶性提升且缺陷态密度降低的钙钛矿薄膜，从而提高了PSCs的光电转换效率。结合2-戊醇与FACl，在GSB工艺基础上实现了小面积电池（0.103 cm2）21.03%的冠军效率及大面积（1.00 cm2）超过18%的效率，性能优于常规反溶剂滴加法制备的对照器件。此外，成功制备出具有明显镜面效应的大尺寸钙钛矿薄膜（5 cm × 5 cm）。该创新方法为通过环保技术推动PSCs器件放大化奠定了基础。

    关键词： 2-戊醇，绿色溶剂，大面积，溶液浸泡，钙钛矿太阳能电池，氟化铵氯

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过采用邻位-邻位苝二酰亚胺二聚体实现高效绿色溶剂加工的有机太阳能电池

    摘要： 缺乏兼具合适绿色溶剂加工特性与优异器件性能的电子受体，是阻碍有机太阳能电池（OSC）发展与商业化的重要问题。本研究开发了一种邻位-邻位苝二酰亚胺（PDI）二聚体（oo-2PDI）作为电子受体，用于高效绿色溶剂加工（GSP）有机太阳能电池。以氯苯（CB）、苯甲醚和邻二甲苯为加工溶剂时，在不添加添加剂的情况下分别实现了5.04%、5.03%和5.78%的功率转换效率（PCE）。此外，在相同条件下，基于非富勒烯oo-2PDI的GSP有机太阳能电池展现出比基于[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）的GSP有机太阳能电池更优越的光伏性能。这些结果表明实现高效非富勒烯GSP有机太阳能电池具有可行性。

    关键词： 电子受体、苝二酰亚胺、绿色溶剂、邻位邻位二聚体、有机太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光控碘介导的绿色可逆失活自由基聚合甲基丙烯酸酯：聚合体系中水的影响

    摘要： 光控碘介导的可逆失活自由基聚合（RDRP）是制备精密聚合物的简便高效方法。本研究在室温蓝光LED照射下，以2-碘-2-甲基丙腈（CP-I）为引发剂，以聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯（PEGMA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）等水溶性功能单体为模型单体，成功建立了水相光控碘介导绿色RDRP策略。获得了分散度窄（1.09?1.21）的精密聚合物（PPEGMA、PHEMA、PHPMA），并制备了可在水中原位形成纳米球的两亲性嵌段共聚物（PPEGMA-b-PBnMA和PPEGMA-b-PHPMA）。通过引入微量水使用油溶性单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）进行对照实验，证实了水在聚合中的关键作用。值得注意的是，绿色溶剂水还具有加速聚合的额外优势，使本体系成为环境友好型聚合系统。因此，这种水相进行的简便策略实现了水溶性/非水溶性精密聚合物的绿色制备，以及两亲性共聚物纳米粒子的原位清洁合成。

    关键词： 蓝光发光二极管、水溶性功能单体、两亲性嵌段共聚物、绿色溶剂、RDRP（可逆加成-断裂链转移聚合）、光控碘介导的可逆失活自由基聚合

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于汉森溶解度理论制备高效太阳能电池CsPbBr<sub>3</sub>薄膜的全绿色溶剂方案

    摘要： 用于钙钛矿太阳能电池制备的有毒溶剂是其商业化进程中的障碍。采用绿色溶剂替代这些有毒溶剂，对生态环境安全和工厂及实验室操作人员的健康都至关重要?；贑sPbBr3的太阳能电池因其高稳定性而日益受到关注。本文采用全绿色溶剂体系，通过两步旋涂法制备出高质量的CsPbBr3薄膜。第一步利用聚乙二醇(PEG)与γ-丁内酯组成的绿色溶剂系统，通过匹配PbBr2与混合溶剂体系的汉森溶解度参数(HSPs)来配制PbBr2溶液。通过优化HSPs和粘度，在旋涂PbBr2溶液过程中形成PbBr2·(PEG)新络合物，并同步滴加醋酸。第二步使用绿色水源溶解CsBr配制高浓度CsBr/H2O溶液。将CsBr/H2O溶液旋涂于退火后的PbBr2·(PEG)薄膜上，最终获得全覆盖的高质量CsPbBr3薄膜。由此制备的氟掺杂氧化锡/TiO2/CsPbBr3/碳结构太阳能电池，因其高质量钙钛矿吸光层实现了8.11%的光电转换效率。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、绿色溶剂、汉森溶解度参数、溴化铯铅、毒性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 界面增强型有机太阳能电池，外推T80寿命超过20年

    摘要： 基于新型给体与非富勒烯受体（NFA）的有机太阳能电池（OSC）功率转换效率（PCE）近期取得进展后，提升这类体系的稳定性已成为其实际应用最关键的问题。本文报道了一种高效且高度稳定的OSC，该器件采用新型聚合物给体与非富勒烯受体体系?；诘怪闷骷峁?，利用自组装富勒烯单分子层（C60-SAM）作为阴极修饰层，该高效稳定的OSC由聚合物给体聚[4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-alt-3-氟噻吩[3,4-b]噻吩-2-甲酸酯]（PTB7-Th）和非富勒烯受体(2,2'-((2Z,2'Z)-(((4,4,9,9-四(4-己基苯基)-4,9-二氢-并四噻吩并[1,2-b:5,6-b']二噻吩-2,7-二基)双(4-((2-乙基己基)氧基)噻吩-5,2-二基))双(甲亚基))双(5,6-二氟-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-2,1-二亚基))双丙二腈)（IEICO-4F）组成，展现出10%的PCE。在等效单太阳光照下，其外推T80寿命（性能衰减至初始值80%所需时间）达到34,000小时。根据中国年均1500 kWh/(m2·年)的太阳辐照量估算，该OSC潜在使用寿命可达22年。进一步研究发现，C60-SAM修饰通过降低底层ZnO电子传输层表面能并抑制陷阱辅助复合，稳定了OSC活性层形貌从而提升光稳定性。本研究为开发高稳定性的非富勒烯基OSC确立了重要指导原则，为OSC技术商业化铺平了道路。

    关键词： 层间改性、非富勒烯受体、光稳定性、绿色溶剂、有机太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于低成本聚合物给体和小分子受体的绿色溶剂加工有机太阳能电池

    摘要： 低成本光伏材料与绿色溶剂加工是有机太阳能电池（OSC）商业化应用的重要课题。本研究以低成本共轭聚合物PTQ10为给体、小分子n型有机半导体HO-IDIC-2F为受体，采用非卤代四氢呋喃（THF）作为加工溶剂制备了高性能OSC器件。旋涂成膜器件的功率转换效率（PCE）达12.20%，与氯仿（CF）加工器件（12.43%）相当。通过100°C热处理8小时测试活性层热稳定性，结果表明活性层形貌保持不变且器件PCE仍达12.13%，证实PTQ10:HO-IDIC-2F共混膜具有良好的热稳定性。众所周知，大规模制备OSC时逐层（LL）法通常比传统D-A共混溶液加工法更具优势。为验证THF溶剂在LL法中的适用性，我们采用THF作为给受体统一溶剂制备刮涂LL器件，PCE最高可达11.85%。基于绿色溶剂的刮涂OSC器件取得惊人高性能，表明PTQ10是未来LL技术中绿色溶剂加工的潜力给体材料。

    关键词： PTQ10，绿色溶剂，热稳定性，有机太阳能电池，逐层法，HO-IDIC-2F

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 水：一种用于制备高效太阳能电池高质量CsPbBr3薄膜的绿色溶剂

    摘要： 水一直被视为钙钛矿太阳能电池制备与稳定性中的"恶魔"。这种固有认知促使研究人员在水控条件下制备钙钛矿薄膜。本文采用水作为绿色溶剂，通过两步旋涂法制备CsPbBr3薄膜。由于CsBr在水中的高溶解度与PbBr2的低溶解度特性，使得从水溶液中向PbBr2沉积CsBr而不破坏薄膜成为可能。研究通过将浓CsBr/H2O溶液旋涂于PbBr2薄膜后退火，成功制备出高质量CsPbBr3薄膜。基于FTO/TiO2/CsPbBr3/碳结构的太阳能电池实现了6.12%的功率转换效率。该工作为高效太阳能电池制备高质量CsPbBr3薄膜提供了简便方法，在降低钙钛矿太阳能电池制备过程溶剂毒性方面迈出坚实一步，同时突破了水制备钙钛矿薄膜的禁区，更新了学界对钙钛矿太阳能电池研究中水的传统认知。

    关键词： CsPbBr3薄膜，两步法，太阳能电池，绿色溶剂，钙钛矿

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双组分随机法合成高效全聚合物太阳能电池用供体聚合物——采用绿色溶剂加工工艺

    摘要： 全聚合物太阳能电池（all-PSCs）具有优异的热稳定性和机械应力形貌稳定性。要实现其作为柔性或可穿戴器件的全部潜力，亟需采用绿色溶剂配合简单后处理工艺制备全-PSCs，从而避免在柔性基底上进行热退火处理。这对材料设计提出了严峻挑战——必须通过调控溶解性、聚集态和形貌来适配相应性能要求。为此，本研究通过在D-A型聚合物给体中仅改变D-A摩尔比，开发出简便的双组分随机共聚策略?；诟貌呗?，设计合成了系列新型随机聚合物PBDTa-TPDb（其D组分2D-苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BDT)与A组分噻吩[3,4-c]吡咯-4,6-二酮(TPD)的摩尔比各异）。研究发现，随机给体PBDTa-TPDb的能级、光吸收、溶解性及堆积结构均随D-A摩尔比变化显著。通过制备PBDTa-TPDb/P(NDI2HD-T)器件，系统探究了加工溶剂与D-A型随机聚合物组分的协同效应。结果表明：通过调控随机给体组分，可合理优化纳米级形貌、体异质结的平衡混溶性/结晶性及光伏性能。最终，基于最优给体PBDT5-TPD4的旋涂型全-PSC在绿色溶剂工艺中实现了8.20%的最高光电转换效率（PCE），优于参比聚合物器件（PCE：6.41%）。该效率是目前BDT-TPD基给体全-PSCs的最高纪录，且优化器件表现出优异的活性层厚度不敏感性和良好稳定性。

    关键词： 噻吩并[3,4-c]吡咯-4,6-二酮，全聚合物太阳能电池，双组分随机法，苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩，绿色溶剂

    更新于2025-09-11 14:15:04