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通过喷涂或旋涂法沉积的ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO混合薄膜的形貌调控
摘要： 氧化锌（ZnO）与聚(3-己基噻吩-2,5-二基)（P3HT）的混合薄膜在混合体异质结太阳能电池（HBSCs）应用中展现出良好特性。然而ZnO与P3HT的不相容性可能导致界面面积减小，从而降低激子分离概率并最终削弱电池效率。本研究引入二嵌段共聚物P3HT-b-聚环氧乙烷（PEO）来改善ZnO与P3HT的界面。通过嵌段共聚物辅助溶胶-凝胶法合成ZnO，并将所用锌前驱体直接掺入PEO嵌段中，从而减少无机与有机组分的团聚可能性并确保良好混合效果。采用喷雾与旋涂两种沉积方法制备样品，通过扫描电子显微镜（SEM）和飞行时间掠入射小角中子散射（TOF-GISANS）对所得薄膜结构进行对比研究。表面与内部形貌分析表明：旋涂样品比喷涂样品具有更小且分布更均匀的畴区尺寸。鉴于旋涂在大规模生产中的优势，通过调节薄膜中ZnO重量分数对喷涂样品形貌进行更精细调控。随着ZnO含量降低，喷涂混合薄膜呈现更小畴区与更少团聚现象。这说明沉积方法与ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO混合薄膜的组分比例对薄膜形貌具有重要影响，从而为未来提升HBSCs性能提供关键依据。
关键词： 喷涂涂层、形貌、旋涂、ZnO/P3HT/P3HT-b-PEO、飞行时间掠入射小角中子散射
更新于2025-11-14 15:19:41
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《AIP会议论文集》[作者：第三届先进技术光电与纳米材料国际会议（iconMAT 2019）——印度喀拉拉邦（2019年1月3-5日）] - 基底温度对有机太阳能电池喷涂法制备PEDOT:PSS薄膜形貌的影响
摘要： 研究了基底温度对喷涂法制备的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)空穴传输层(HTL)在形貌、电学及光伏特性方面的影响。在PEDOT:PSS薄膜层喷涂沉积过程中，基底温度分三档调节：100°C、150°C和200°C。扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜图像显示，当基底温度为100°C和150°C时，PEDOT:PSS层形貌得到改善；而温度继续升高至200°C时，薄膜中会出现孔隙和裂纹。这些孔隙和裂纹影响了PEDOT:PSS层的导电性，使其电导率从150°C时的4.7 S/cm降至200°C时的3.9 S/cm。采用PTB7:PC71BM吸光层构建的有机太阳能电池(OSCs)，其效率随喷涂PEDOT:PSS HTL基底温度的变化呈现先升后降趋势：100°C时为2.34%，150°C时升至2.88%，200°C时又降至1.88%。
关键词： 基底温度，喷涂涂层，PEDOT:PSS，形貌，有机太阳能电池
更新于2025-10-22 19:40:53
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通过纳米颗粒喷涂制备抗水冲击与减反射的超疏水表面：基于端基接枝聚合物的界面工程
摘要： 具有完全透明、抗水冲击性能的超疏水涂层在光伏、光子学、汽车挡风玻璃及建筑窗户等领域具有重要应用价值。目前制备这类涂层的常用方法是基于溶液沉积疏水纳米颗粒，但核心难题在于难以同时实现高疏水性、完美透明度和抗水冲击性的统一。本研究证明端基接枝聚合物能为喷涂疏水纳米颗粒提供优异界面，从而制备出兼具抗水冲击与减反射功能的超疏水涂层（SHPARCs）。根据主链化学结构和厚度差异，端基接枝聚合物与氟化纳米颗粒产生独特相互作用，形成既能降低反射损耗又能抵御水滴冲击的纳米结构薄膜。反直觉的是，经亲水性端基接枝聚合物修饰的基底展现出卓越抗水冲击性：在12纳米厚端基接枝聚乙二醇层上制备的SHPARC，在承受10万次水滴冲击后仍保持<2°的滑动角。该涂层通过全向减反射使玻璃基底的透明度提升约5%。我们最终在大面积（156×156平方毫米）硅太阳能电池上验证了SHPARC的应用效果——功率转换效率仅出现微小下降（<0.23%），证实该方法在制备自清洁光伏组件方面的应用潜力。
关键词： 耐水冲击性、防反射、喷涂涂层、纳米粒子、端基接枝聚合物、超疏水涂层
更新于2025-09-23 15:21:21
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钙钛矿太阳能电池用氧化锡传输层的快速可扩展加工
摘要： 开发可扩展的钙钛矿太阳能电池材料沉积方法对实现这一新兴技术的商业化至关重要。本文研究了纳米粒子SnO?薄膜作为电子传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用与加工，并开发了超声喷涂和狭缝涂布沉积工艺，使光伏器件效率超过19%。随后通过结构和光谱技术探究后处理（热退火、紫外臭氧和氧等离子体）的影响，以表征np-SnO?/钙钛矿界面的特性。我们证明简短的"热气流"方法可替代长时间热退火，证实该方案适用于高通量加工。研究结果凸显了界面管理对减少非辐射损耗的重要性，并深化了对大面积沉积纳米粒子金属氧化物加工要求的理解。
关键词： 喷涂涂层、界面、二氧化锡、钙钛矿太阳能电池、可扩展加工、氧化锡
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过PMMA添加剂调控形貌提升CsPbBr3光电探测器性能
摘要： 半导体器件的光电性能与薄膜形貌密切相关。我们发现，对于喷涂法制备的CsPbBr3薄膜，添加聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）能完全消除孔隙并显著降低沉积薄膜的表面粗糙度。因此，采用Au/CsPbBr3(PMMA)/ITO简单垂直结构制备的光电探测器性能得以提升。添加PMMA后，探测器暗电流至少降低四倍，且展现出优良的光响应特性。在400至510纳米光照范围内，计算得响应度为3.70至5.20安/瓦。器件可实现6.6毫秒上升时间和11.3毫秒衰减时间的良好响应速度。此外，与无机-有机杂化钙钛矿探测器不同，这种未封装的无机钙钛矿光电探测器在20%湿度空气环境中存放40天后仅衰减20%，展现出优异的稳定性。
关键词： 光电探测器，喷涂涂层，聚甲基丙烯酸甲酯，表面粗糙度，溴化铯铅
更新于2025-09-12 10:27:22