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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 是什么限制了黄铁矿太阳能电池的性能？

    摘要： 黄铁矿（FeS2）作为一种地壳中储量丰富的过渡金属二硫属化物（TMD），具有适用于太阳能电池的独特电子和光学特性。例如，其间接带隙为0.95电子伏特，直接带隙为1.05-1.10电子伏特（与硅的1.1电子伏特相当），而黄铁矿的吸收系数比硅高出近两个数量级。与硅类似，黄铁矿太阳能电池的理论能量转换效率同样可接近肖克利-奎伊瑟极限。此外，黄铁矿的高吸收系数使其能够制备厚度小于20纳米的超薄吸收层——这一特性目前其他薄膜太阳能电池材料尚无法实现。这意味着由于材料成本降低，发电成本（美分/瓦）将大幅下降。因此，作为无毒的超强吸收材料，黄铁矿正受到关注，有望替代目前广泛使用但含有毒稀有元素的碲化镉（CdTe）和铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）薄膜太阳能电池材料。

    关键词： 超吸收体、带隙、二硫化铁、太阳能电池、无毒、黄铁矿、薄膜、吸收系数、光伏

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 无毒黄铁矿型硫化亚铁纳米晶作为PTB7:PC<sub>71</sub>BM基有机光伏电池中的第二电子受体

    摘要： 本文报道了采用双罐法合成无毒黄铁矿型硫化亚铁（FeS2）纳米晶（NCs）。我们进一步研究了这些纳米晶掺杂到体异质结三元有机光伏（OPV）电池PTB7:PC71BM活性层中的影响。所制备的OPV器件结构为玻璃/ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM:FeS2/PFN/FM直接配置。Field金属（FM）是由32.5%铋、51%铟和16.5%锡（重量比）组成的共晶合金，熔点为62°C，在大气条件下沉积于活性层/PFN之上。通过向电子给体PTB7中添加不同重量比（0.0、0.25、0.5和1.0 wt%）的半导体FeS2纳米晶制备三元活性层。与参照器件（不含FeS2）相比，掺杂0.5 wt% FeS2的OPV器件功率转换效率（PCE）提升21%，从5.69%增至6.47%。根据Kruskal-Wallis和Mann-Whitney统计检验，所有OPV器件均呈现相同趋势。

    关键词： 二硫化铁，纳米粒子，黄铁矿，有机光伏电池（OPVs），PTB7

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 花状FeS2的一锅法合成及其作为量子点敏化太阳能电池对电极的应用

    摘要： 对电极在光伏器件的电子传输中起着重要作用，理想的反电极应具备高电催化活性、成本效益高且性能稳定?；诖耍孔拥忝艋裟艿绯兀≦DSSCs）还需要简便的制备工艺。二硫化铁（FeS2）是一种储量丰富、无毒且低成本的原料。我们报道了一种简易的一锅水热法来生长花状FeS2，并将其用作QDSSCs的高效对电极。场发射扫描电镜（FESEM）图像显示其花状形貌，X射线衍射（XRD）图谱证实了黄铁矿相的形成。紫外-可见吸收光谱显示其在可见光区域具有吸收特性。以FeS2纳米花作为对电极的QDSSC表现出1.174%的功率转换效率，开路电压（Voc）为1.368V。

    关键词： 对电极，二硫化铁，纳米花，水热法，量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 黄铁矿FeS?纳米结构：合成、性能与应用

    摘要： 纳米结构金属硫化物因其独特的电学、化学、磁学和光学特性及广阔的应用前景而备受关注?；铺笮投蚧‵eS2）因具有适中的带隙、可见光区极高的光学吸收系数，以及地壳丰度高、无毒和制备成本低等优势，成为研究热点。该材料在光伏器件、可充电电池、染料敏化太阳能电池、光电探测器、光电容及光催化等领域展现出良好应用潜力。本文系统综述了FeS2纳米结构的研究进展，涵盖制备方法、性能及应用。首先简要介绍FeS2的晶体结构与基本物理、化学及电子特性，继而详细探讨不同形貌FeS2纳米结构的制备工艺，最后阐述其在多种新型器件中的应用前景。

    关键词： 可充电电池，二硫化铁，纳米结构，光伏，合成

    更新于2025-09-09 09:28:46