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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
研究主题
  • 钙钛矿太阳能电池
  • 太阳能电池
  • 染料敏化太阳能电池
  • 有机太阳能电池
  • 功率转换效率
  • 稳定性
  • 聚合物太阳能电池
  • 非富勒烯受体
  • 钙钛矿
  • 空穴传输材料
应用领域
  • Optoelectronic Information Materials and Devices
  • Materials Science and Engineering
  • Polymer Materials and Engineering
  • Nanomaterials and Technology
  • Optoelectronic Information Science and Engineering
  • Electrical Engineering and Automation
  • Chemistry
  • Physics
  • Composite Materials and Engineering
  • New Energy Science and Engineering
机构单位
  • Chinese Academy of Sciences
  • Soochow University
  • South China University of Technology
  • Jilin University
  • Huazhong University of Science and Technology
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • Peking University
  • Nankai University
  • Zhejiang University
  • University of Science and Technology of China
600 条数据
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  • 用于单层聚合物太阳能电池的聚重氮氨基苯导电多壁聚合物纳米管

    摘要： 本研究报告首次采用重氮氨基苯单体合成了新型导电多壁聚合物纳米管（MWPNTs）——聚重氮氨基苯（PDAAB）。该合成过程采用一锅法、低成本、绿色环保且无需模板的工艺，在室温下以苯胺为引发剂获得87%产率。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-vis）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、循环伏安法（CV）及电导率测定等光谱与显微技术对PDAAB进行了表征。此外，将这些MWPNTs应用于新型单层聚合物太阳能电池的设计中：将PDAAB夹在二氧化钛纳米颗粒修饰的氟掺杂氧化锡（FTO）电极与铝电极之间（FTO-TiO2│PDAAB│Al），分别作为阳极和阴极。最后在模拟太阳光照射下测定了该单层聚合物太阳能电池的各项物理特性。本概念验证研究表明，MWPNTs为开发基于聚合物的太阳能转换与存储系统提供了极具前景的平台。

    关键词： 多壁聚合物纳米管、苯胺、导电聚合物、聚重氮氨基苯、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过氢化物气相外延法在不同条件下生长的砷化镓太阳能电池评估

    摘要： 在本研究中，我们使用定制的常压氢化物气相外延（HVPE）反应器对不同生长条件下制备的砷化镓（GaAs）太阳能电池进行了表征。在典型的HVPE生长过程中，涉及AsH3分解为Asx时，生长速率高度依赖于温度——由于198 kJ/mol的高动力学势垒，在660°C的低温沉积条件下生长速率被限制在约10 μm/h。本文通过抑制反应器中AsH3的分解，实现了动力学势垒显著降低至7 kJ/mol的GaAs生长。此外，我们采用未裂解的AsH3以120 μm/h的极高生长速率制备了GaAs太阳能电池。然而开路电压（VOC）从典型生长条件下（使用Asx、8 μm/h生长速率）制备电池的1.0 V降至氢化物增强生长条件下（120 μm/h生长速率）制备电池的0.95 V。VOC降低归因于掺杂分布和异质界面陡峭度的共同调制。在生长p型InGaP背面场层后残留在生长表面的少量气体，会因氢化物增强生长的高动力学特性，在后续p型GaAs基区层生长过程中被显著掺入。

    关键词： B3. 太阳能电池，A3. 氢化物气相外延，B2. 半导体砷化镓，B1. 合金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 二氧化钛的氮掺杂及光阳极退火处理以提升太阳能电池性能

    摘要： 在TiO2中进行适度氮（N）掺杂，并对CdS量子点（QD）敏化光阳极进行优化空气退火处理后，相应量子点太阳能电池（QDSC）实现了高效电子转移和低复合速率。氮掺杂钝化了TiO2表面缺陷，降低了复合中心密度，促进了电子向集流体的注入。该处理还改变了TiO2的电子能带结构，使其带隙从3.17 eV降至2.91 eV。因此在N-TiO2/CdS光阳极的QDSC中，N-TiO2与CdS在光照下均发生电荷分离，相比未掺杂TiO2/CdS基QDSC产生了更高光电流。氮掺杂还增强了TiO2的氧化还原活性，使其截面更利于离子和电子传输，这对太阳能电池性能具有优势。 N-TiO2/CdS或TiO2/CdS光阳极的最佳退火温度为150°C，该条件有效抑制了反向电子运动，使N-TiO2/CdS@150°C/多硫化物凝胶/C-纤维太阳能电池的功率转换效率（PCE）较未退火对照组显著提升55%。降低的平均激发电子寿命、提高的入射光子-电流转换效率、复合电阻及光电压衰减响应时间，证实退火光阳极相比未退火光阳极具有更强的电荷分离能力。这项首次研究通过氮掺杂与退火处理这两项简单方法实现了光伏参数的显著提升，为量子点太阳能电池的商业化开辟了现实可能。

    关键词： 退火处理，复合，电荷转移，氮掺杂，太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 混合量子点太阳能电池的等效电路参数

    摘要： 我们通过实验研究了由InAs/GaAs和GaSb/GaAs量子点构成的混合量子点太阳能电池的等效电路参数。通过堆叠一对和三对InAs/GaAs与GaSb/GaAs量子点层制备了混合量子点太阳能电池样品。采用四种等效电路模型对实验测得的样品电流-电压特性进行拟合，相关电路参数包括光电流、反向饱和电流、二极管理想因子、串联电阻和并联电阻。所有样品的最佳拟合模型均包含串联电阻和并联电阻。拟合结果表明，始终获得代表主导复合电流的二极管理想因子2。通过对比两对单层混合量子点太阳能电池提取的参数，可从光吸收和载流子存储特性角度讨论结构堆叠顺序的影响。研究发现，将堆叠层数从一对增加到三对会降低电池性能，这可能是由于总量子点层厚度过大或该样品中存在位错缺陷所致。

    关键词： 参数提取、电流-电压特性、太阳能电池、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 在故意污染的砷化镓衬底上生长的砷化镓太阳能电池

    摘要： 像砷化镓（GaAs）和磷化镓铟（GaInP）这类III-V族材料具有所有半导体材料中最为优异的电子与光学特性，但这些材料的沉积需要依赖高质量单晶砷化镓衬底才能实现卓越性能。遗憾的是，这类衬底的高昂成本使得高效器件仅能应用于高价值或小众市场。本研究探讨了采用低纯度原料生长块状砷化镓晶体以降低成本的效果。我们观察到，在晶体生长前向熔体中刻意添加的杂质会偏聚至晶锭顶部。使用受污染晶锭制成的衬底生长的单结砷化镓太阳能电池，其性能表现与高纯度对照衬底相比未见衰退。这些结果表明：在晶体生长过程中采用低纯度的镓和砷源材料，能够有效降低衬底成本。

    关键词： B2. 半导体III-V族材料，A2. 梯度凝固技术，A1. 衬底，B3. 太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 抗辐射太空太阳能电池

    摘要： 使用纳米线制造的太阳能电池能够承受比平面晶体薄膜电池高达40倍的高能辐射，这使得纳米版本特别适合为卫星和航天器供电。加州理工学院的Harry A. Atwater及其同事制备了太阳能电池，其吸光层由垂直生长于基底的砷化镓纳米线阵列（长度3微米）或磷化铟纳米线阵列（长度2微米）构成。研究人员用100和350千电子伏特的质子辐照这些器件——这与太空环境中的辐射强度相当。与相同材料制成的薄膜太阳能电池相比，纳米线电池在电流性能下降前能承受10至40倍的质子辐照量。模拟显示高能质子会从纳米线中射出从而减少损伤，而在晶体薄膜中则会滞留。研究人员认为，纳米线更大的表面积更利于缺陷从结构中迁移出去。

    关键词： 太阳能电池、太空、磷化铟、抗辐射、纳米线、砷化镓

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 吸收体厚度对平面Sb2S3薄膜太阳能电池的影响：光吸收与电荷分离之间的权衡

    摘要： 硫化锑（Sb2S3）是一种新兴的光伏吸收材料，其合成路线、器件结构及界面特性已得到广泛研究。然而，由于未优化的Sb2S3吸收层和界面复合效应，其器件性能仍受限，其中厚度特性的影响尚未明确。本研究系统考察了80-620纳米范围内吸收层厚度对Sb2S3薄膜太阳能电池的影响，旨在揭示器件中电荷分离与光吸收的平衡关系。通过J-V特性曲线和Sb2S3薄膜表征发现：过薄的Sb2S3会导致开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC）下降，这归因于严重的漏电和吸光不足；而过厚的Sb2S3则会阻碍电荷分离。器件性能模拟也验证了这一趋势。最终采用544纳米厚度的Sb2S3吸收层时，实现了4.96%的最佳光电转换效率。本研究为优化太阳能电池中Sb2S3吸收层厚度提供了指导依据。

    关键词： 吸收、复合、厚度、太阳能电池、硫化锑(Sb2S3)

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • N个量子点太阳能电池

    摘要： 在这项工作中，我们研究了p-i-n光电二极管有源区内极化产生的内电场对InN/InGaN量子点中间带太阳能电池特性的影响。通过解析求解相应的薛定谔方程，并考虑导带和价带偏移量，确定了电子和空穴能级。为确定所有中间跃迁过程，我们纳入了类似研究中通常被忽略的空穴能级。通过将铟含量、内电场、量子点间距和点尺寸作为变量，计算了多量子点太阳能电池的开路电压、短路电流密度和光伏转换效率等所有参数。计算结果表明：若不考虑内电场的影响来测定光伏转换效率(η)，会导致对η值的过高估计。

    关键词： 温度效应，中等水平，内电场，太阳能电池，光伏转换效率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用Hovel模型和遗传算法提取太阳能电池少数载流子输运特性

    摘要： 本文提出了一种快速精确提取p-n或n-p结太阳能电池少数载流子输运特性（如扩散长度和表面复合速度）的方法。这些参数对于研究限制光伏器件性能的因素至关重要。该方法基于遗传算法和解析型Hovel模型，用于拟合不同发射极厚度太阳能电池的外量子效率(EQE)曲线。作为本工作流程的应用范例，采用标准AM1.5G光谱下n-p GaAs太阳能电池的理论与实验EQE曲线来提取目标参数，获得误差小于2.4%的结果，验证了所开发工具的有效性。文中还分析了总迭代次数，所得结果可用于改进高效光伏器件的设计、优化及制造工艺。

    关键词： 扩散长度、表面复合速度、霍维尔模型和遗传算法、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 两性离子氨基磺酸构建的界面化学桥实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 引入结构简单的两性离子氨基磺酸（+H3N-SO3-，SA），通过–SO3-阴离子的配位键在SnO2与钙钛矿层间构建有效化学桥，既修复SnO2的氧空位，又通过–NH3+阳离子的静电作用钝化钙钛矿带电缺陷。SA的引入改善了钙钛矿溶液的润湿性，形成晶粒尺寸大、质量高的钙钛矿薄膜。因此，SA修饰的太阳能电池效率从18.2%提升至20.4%，且迟滞效应可忽略。值得注意的是，未封装的SA修饰器件也展现出显著提升的稳定性。

    关键词： 化学桥、二氧化锡（SnO?）、太阳能电池、钙钛矿、氨基磺酸（SA）

    更新于2025-09-23 15:19:57