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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 基于D-π-A结构的苝类有机高效敏化剂在染料敏化太阳能电池中的计算分析

    摘要： 我们基于文献染料(3a)设计并筛选了一系列具有不同可调供体(D1-D3)的无金属有机染料。这些D1-D3有机染料已应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)。其中三苯胺、噻吩和2-氰基丙烯酸基团分别作为电子供体(D)、间隔基(π)和电子受体(A)，形成D-π-A体系。采用密度泛函理论(DFT)和含时DFT研究了染料的电子电荷分布、分子内电荷转移、吸收光谱及光伏(PV)参数。染料分子的光伏性能取决于可调供体(D1-D3)的分类。结果表明，D3染料的取代基使其吸收光谱发生红移并提升了电池性能。特别是与D1染料相比，D2和D3染料具有更小的能隙和更高的可见光区全覆盖吸收光谱。这些结果证明分子裁剪是优化D-π-A敏化剂设计、提升高效DSSCs应用性能的有效方案。

    关键词： ICT（内部电荷转移）、TD-DFT（含时密度泛函理论）、PV参数（光伏参数）、DSSCs（染料敏化太阳能电池）、D–π–A（给体-π共轭桥-受体）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 将噻吩基与N-环化苝染料融合及其在染料敏化太阳能电池中的光伏参数

    摘要： 由于染料在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的关键作用，设计新型染料敏化剂是提升光电转换效率的有效策略。为此，核心问题在于理解敏化剂分子结构、光电特性与光伏性能三者间的关联。本研究一方面通过计算典型有机染料敏化剂C276、C277、C278及其在TiO?团簇上吸附体系的几何构型、电子结构与激发态（重点考察N-并环苝类高性能染料），发现噻吩环并入N-并环苝可提升最高占据分子轨道（HOMO）能级、减小轨道能隙、增加态密度、扩展HOMO至苯并噻二唑单元、增强电荷转移激发、延长荧光寿命、提高光捕获效率并引发吸收光谱红移。吸附体系的跃迁构型与分子轨道分析表明，此类染料基DSSCs的电子注入属于快速模式。另一方面通过系统分析这些染料敏化剂及吸附体系的电子结构与激发特性，提出开路电压和短路电流密度的新型描述符，建立了光伏参数与电子结构相关特性的定量关联桥梁。本研究成果对设计新型太阳能电池染料敏化剂具有重要指导意义。

    关键词： 电子结构、N-并环苝染料、光伏参数、染料敏化太阳能电池、激发特性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 界面与体相纳米结构调控有机太阳能电池中的电荷损失

    摘要： 自20世纪90年代初引入最先进的体异质结（BHJ）器件结构以来，有机太阳能电池（OSCs）已成为一种极具前景的可持续能源。过去十年间分子设计方法的显著进步，促使研究人员采用电子亲和能更低（p型）和更高（n型）的更适配有机半导体材料组合。这些多功能有机材料除其他特性外，还具有多样的吸收能力，可形成明确的界面、相分布和晶体纳米结构。结合软硬X射线的结构表征技术，使我们能够定量测量这些形貌参数及其与光伏（PV）参数的强关联性。通过采用有利的加工技术，实现了体相中理想的界面面积和电荷渗流，从而获得高效的短路电流（JSC）和填充因子（FF）值。材料化学结构设计、器件表征与工程领域的协同努力，已将有机太阳能电池的功率转换效率（PCEs）提升至16%。然而，单层BHJ结构仍需进一步优化，才能将其PCEs推向理论极限。

    关键词： 有机太阳能电池、光伏参数、晶体纳米结构、功率转换效率、体异质结

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 背面带有准单晶多孔硅层的薄硅太阳能电池性能

    摘要： 本研究采用多孔硅（PS）或准单晶多孔硅（QMPS）作为背面反射材料。通过建立解析模型，模拟了背面带有QMPS层的n+–p–p+薄硅太阳能电池性能。该模型的构建包含完整的光生电流密度方程组推导，并在基区进行解析求解——其中涵盖了QMPS层反射光产生的光生电流，同时考虑了背面p+区（背表面场）对光生电流的贡献。研究进一步分析了薄QMPS薄膜对光伏（PV）参数的提升效果，并与传统硅太阳能电池进行对比。此外，借助AFORS-HET软件模拟了QMPS层对薄硅太阳能电池电流-电压特性（J-V）及内量子效率（IQE）的影响。模拟结果表明：光伏参数的提升源于p区少数载流子输运参数的增强。

    关键词： 多孔硅、薄硅太阳能电池、准单晶多孔硅、光伏参数、AFORS-HET软件

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 回复Gnetchejo等人关于《太阳能光伏电池参数估计的重要说明》一文的评论，载于《能源转换与管理》[https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.111870.]

    摘要： 本研究旨在对Dalia等人针对Gnetchejo等人[1]发表的论文《光伏电池参数估计的重要说明》所提评论作出回应，我们在该论文中报告了光伏参数估计中出现的不准确情况。

    关键词： 准确性，通用代数建模系统，光伏参数

    更新于2025-09-11 14:15:04