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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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  • 表面修饰剂分子结构对Sb<sub>2</sub>S<sub>3</sub>敏化TiO<sub>2</sub>纳米棒阵列太阳能电池光伏性能的影响

    摘要： 本文通过将1.2 M锑-硫脲复合物溶液在DMF中于270℃热解10分钟，制备了Sb2S3敏化的TiO2纳米棒阵列。采用具有不同官能团和碳数（C10H21PO3H2、C12H25SO3Na、C3H7COOH、C5H11COOH、C7H15COOH、C11H23COOH、C13H27COOH、C15H31COOH和C17H35COOH）的多种表面修饰剂对Sb2S3敏化的TiO2纳米棒阵列进行改性，制备相应太阳能电池并评估其光伏性能。对于不同官能团表面修饰剂，官能团对光伏性能的提升顺序为-COOH > -PO3H2 > -SO3Na。对于不同碳数（4-18）表面修饰剂，碳数范围为8-12的RCOOH展现出更优的光伏性能。其中，采用C11H23COOH修饰的Sb2S3敏化TiO2纳米棒阵列太阳能电池获得最佳光电转换效率（PCE）5.37%，开路电压（Voc）0.53 V，短路电流密度（Jsc）16.98 mA·cm?2，填充因子（FF）60.66%；平均PCE为5.11±0.21%，对应Voc 0.52±0.01 V，Jsc 16.65±0.24 mA·cm?2，FF 58.93±1.21%。当使用spiro-OMeTAD作为空穴传输材料时，5.37%的PCE是Sb2S3太阳能电池中相对较高的效率值。

    关键词： 螺-OMeTAD、Sb2S3敏化TiO2纳米棒阵列、太阳能电池、表面修饰剂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 添加剂辅助银金属辅助化学蚀刻法制备多晶黑硅太阳能电池的研究进展

    摘要： 银纳米颗粒在金刚线切割多晶硅（mc-Si）表面的均匀分布，对于采用银金属辅助化学刻蚀法（Ag-MACE）实现多晶硅织构化至关重要。本研究开发了一种含烷基酚聚氧乙烯醚的添加剂以优化Ag-MACE工艺，该添加剂能使银纳米颗粒在硅片表面均匀沉积，从而确保整个硅片表面形成一致的纳米结构织构。实验结果表明，该添加剂能改善太阳能电池的外观与性能，包括降低反射率、提升转换效率、增强内外量子效率等。采用该添加剂通过Ag-MACE工艺批量生产的多晶硅太阳能电池实现了19.51%的最高转换效率，较未使用添加剂制备的电池（19.16%）有显著提升。

    关键词： 金属辅助化学蚀刻、添加剂、金刚线锯、均匀纹理、太阳能电池、多晶硅

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高效CsPbBrI?钙钛矿纳米晶太阳能电池的表面配体管理

    摘要： CsPbX3（X=Cl、Br、I）无机钙钛矿纳米晶（PNCs）不仅保持了块体材料的优异光电特性，还具备带隙可调、胶体墨水易加工等纳米材料特性，使其适用于各类电子器件集成并与印刷技术兼容。与传统II-VI和III-V族半导体纳米晶相比，独特的缺陷容忍效应使CsPbX3 PNCs成为极具前景的光电应用材料。纳米晶表面的配体对光电器件性能起关键作用。本研究通过简便的己烷/乙酸乙酯（MeOAc）溶剂处理法调控CsPbBrI2 PNCs表面配体量，系统论证了配体量对太阳能电池器件性能的影响，并首次采用核磁共振（NMR）内标法精确量化配体含量。通过配体量控制显著提升了薄膜质量、电荷转移与传输性能。此外，采用简易退火工艺通过部分晶粒融合改善界面特性。最终采用n-i-p器件结构实现了12.2%的光伏功率转换效率（PCE），这是混合卤素CsPbX3 NCs太阳能电池的最高性能记录。本工作凸显了配体量对纳米晶器件性能的重要影响。

    关键词： 配体量控制，CsPbBrI2，太阳能电池，无机钙钛矿，纳米晶体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过结合短期和长期深度特征检测太阳能电池表面微裂纹

    摘要： 基于机器视觉的太阳能电池表面微裂纹检测方法因其高效便捷已成为主要研究方向之一。现有方法大致分为两类：基于当前观测信息的方法和基于先验知识的方法。前者通常采用泛化能力差的手工设计特征且缺乏先验知识指导，后者多通过机器学习实现但因大规模标注数据集稀缺导致泛化能力有限。为解决上述问题，本文提出一种融合短期与长期深度特征的微裂纹检测新方法。通过堆叠降噪自编码器（SDAE）从输入图像本身学习表征当前观测信息的短期深度特征，利用卷积神经网络（CNN）从人们常见的大量自然场景图像中学习表征先验知识的长期深度特征。主客观评估表明：1）短期与长期深度特征融合的性能优于任一单一特征；2）所提方法优于基于浅层学习的方法；3）该方法能有效检测各类微裂纹。

    关键词： 太阳能电池，堆叠去噪自编码器，长期，卷积神经网络，短期，微裂纹检测

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 硫化镉对具有网状透明导电电极的铜铟镓硒太阳能电池中载流子横向收集长度的影响数据

    摘要： 网状透明导电电极（TCEs）已成功应用于铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池（Lee等人，2018；Jang等人，2017；Lee等人，2020）[1-3]。对于采用网状TCE的CIGS太阳能电池，载流子必须通过横向运动才能被收集?；诙ㄖ粕杓频腃IGS测试结构中测量的横向光电流值，可以获得载流子的横向收集长度，进而确定这类CIGS太阳能电池网状TCE的最佳设计方案（Lee等人，2019）[4]。在标准CIGS太阳能电池中，CdS层需要完全覆盖整个CIGS表面。但对于基于网状TCE的CIGS太阳能电池则不然（Chung，2019）[5]。CIGS/Mo平面堆叠上CdS层的存在与否会改变载流子的传输路径，从而影响横向光电流值。因此，了解CdS层存在与否对基于网状TCE的CIGS太阳能电池横向光电流的影响将很有帮助。

    关键词： 横向收集长度、硫化镉、铜铟镓硒、横向光电流、太阳能电池、网状透明导电电极

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于高效钙钛矿太阳能电池的非共振金属氧化物超表面

    摘要： 通过光子管理可提高单结钙钛矿及钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池的短路电流密度与能量转换效率。本研究探讨了光学超表面作为潜在光捕获结构（相较于常规金字塔形表面纹理）的应用。文中研究了基于金属氧化物的非共振超表面在钙钛矿太阳能电池中的光捕获潜力。该超表面的氧化锌纳米线构建单元可通过模板辅助电沉积法（利用光刻胶掩模制备）。入射光的相位可通过亚波长尺寸氧化锌纳米线的边长进行调控。本研究制备并表征了氧化锌纳米线阵列，采用三维时域有限差分（FDTD）光学模拟对比了覆盖非共振超表面的电池与传统光捕获结构的性能。相较于覆盖氧化锌金字塔纹理的电池，集成非共振超表面的电池展现出几乎相同的量子效率与短路电流密度。此类超表面的研究不仅能提升钙钛矿电池的光子吸收效率，还将为制备高效下一代太阳能电池提供技术路径。文中将给出实现非共振金属氧化物超表面的详细指导方案。

    关键词： 光捕获、太阳能电池、钙钛矿、叠层、金属氧化物、非共振超表面

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 成分与尺寸可控的I-V-VI族半导体纳米晶

    摘要： 非等价三元和四元半导体（即含有两种或以上不同价态阳离子）具有独特的结构和电子特性，在光伏、热电及相变存储器件中得以应用。将这些复杂半导体制成胶体纳米晶可赋予其尺寸依赖性特性与溶液加工性。本文展示了I-VI族胶体纳米晶的研究成果，重点实现了多种I-V-VI族硒化物纳米晶（包括AgSbSe?、AgSb?Se?、CuSbSe?、Cu?SbSe?、AgBiSe?和CuBiSe?）的亚10纳米尺寸控制。为突出这类I-V-VI族胶体纳米材料的应用潜力，我们通过分析光学吸收特性表明：通过组分与尺寸调控，该类材料可提供中红外至近红外波段的带隙。AgSbSe?、CuSbSe?和Cu?SbSe?纳米晶的吸收系数达到甚至超过研究成熟的PbS纳米晶水平，凸显其在太阳能电池、（中）红外光电探测器及近红外生物成像系统等器件中的应用前景。

    关键词： 太阳能电池、光学吸收、生物成像系统、胶体纳米晶体、红外光电探测器、中近红外、I-V-VI族半导体纳米晶体、带隙

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 纳米团簇再生在调控金属纳米团簇敏化太阳能电池功率转换效率中的作用

    摘要： 金属纳米团簇（NCs）已成为光能转换应用中染料和量子点的可行替代方案。尽管近年来功率转换效率（PCE）显著提升且可用作敏化剂的NCs种类增多，但人们对NCs中各类界面电荷转移、传输及复合过程仍缺乏全面认知。这种理解对于建立高效光电极的NCs设计原则至关重要。本研究通过瞬态吸收光谱和电化学阻抗谱这两种能揭示NCs敏化剂真实优势与局限的方法，精心设计了对Au和Ag两种代表性NCs的对比研究。低NC再生效率是限制金属纳米团簇敏化太阳能电池（MCSSCs）性能的最关键因素。由空穴转移动力学迟缓导致的缓慢再生过程不仅限制了光电流生成效率，更深刻影响MCSSCs的稳定性。这一发现亟需开发具有强空穴提取能力且无腐蚀性的高效氧化还原对。研究还揭示了Au与Ag NCs在光电极中的不同界面行为，表明通过共敏化同时利用两类NCs的优势或采用AuAg合金NCs，可能是进一步提升MCSSCs PCE的途径。

    关键词： 金属纳米团簇、再生、光能转换、太阳能电池、空穴转移

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多组分钙钛矿的热力学：高效稳定太阳能电池材料的指南

    摘要： 随着光电转换效率的显著提升，金属卤化物钙钛矿（MHP）太阳能电池正受到广泛关注。为成功将这些材料部署为下一代太阳能电池，学界正致力于开发高效稳定的钙钛矿太阳能电池。其中组分工程尤其为优化材料性能提供了有效途径，因此高效稳定的MHP通常包含多种不同组分。本研究通过第一性原理热力学方法，针对A位点（FA、MA和Cs）的三元混合物及X位点可变Br/I含量，建立了热力学模型来阐明A位与X位不同阳离子和卤素混合如何影响MHP稳定性。深度计算表明：为稳定带隙较窄的高效FAPbI3钙钛矿角共享结构，必须引入Br混合；而要保持能拓宽带隙的最低Br含量，则需MA共混；Cs混合则有助于防止MHP分解为前驱体。我们预期该研究将为理解MHP各组分的独特作用提供热力学依据，并为未来MHP的组分工程提供设计指导。

    关键词： 效率、热力学、金属卤化物钙钛矿、组分工程、稳定性、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 混合赝卤化锡钙钛矿用于高稳定性碳电极太阳能电池的开发

    摘要： 基于锡的钙钛矿材料会因Sn–I键较弱，在与空气中的水和氧气接触时迅速降解。为解决这一问题，我们开发了新型锡基钙钛矿FASnI(3-x)(SCN)x（x=0、1、2或3），采用拟卤素硫氰酸根(SCN?)替代卤素离子并抑制Sn2?/Sn??氧化反应。通过平面波密度泛函理论(DFT)量子化学计算研究了该系列拟卤素锡钙钛矿的结构和电子特性，计算结果与实验数据一致。采用FASnI(SCN)?锡钙钛矿制备的碳基器件效率（2.4%）较最优FASnI?器件（0.9%）提升约三倍，这归因于FASnI(SCN)?对Sn??生成更有效的抑制、电荷复合减缓、疏水性增强以及Sn与硫氰酸根间更强的相互作用。当引入10%苯乙胺碘化物(PEAI)和5%乙二胺二碘化物(EDAI?)作为共添加剂时，FASnI(SCN)?器件获得最佳光伏性能：短路电流密度JSC=20.17 mA/cm2、开路电压VOC=322 mV、填充因子FF=0.574，光电转换效率PCE达3.7%。此外，这些含拟卤素器件在空气中展现出可忽略的光电流-电压迟滞效应和优异的稳定性。

    关键词： 锡基钙钛矿，钙钛矿，硫氰酸盐，拟卤素，太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57