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有机光伏器件量产中的后期定制化
摘要: 自由形态的有机光伏(OPV)技术已成为区别于其他薄膜光伏技术的独特优势。其涂层能够贴合任意形状或结构的能力,为OPV带来了颠覆性变革,并引发了传统能源行业的范式转变。随着城市化进程加速,现代能源供给方式必须满足不断增长的能源需求,而OPV因其可完全定制化的外形特性提供了独特解决方案。这种特性使其能轻松集成到建筑结构甚至产品表面,不仅大幅降低空间占用,还能将能源直接输送至使用端,避免从集中发电站远距离传输。本文探讨了通过后期结构化功能层实现自由形态图案的技术进展(即后期定制工艺)。采用该方案,预涂覆的通用OPV材料可根据客户需求转化为任意设计形态。其优势包括简化规划流程、缩短生产周期,并为精益制造奠定基础。
关键词: 可再生能源、大规模生产、有机光伏(OPV)、激光划线、狭缝涂布、模块定制、卷对卷制造、介电材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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碳量子点的快速大规模生产及其与聚合物的复合
摘要: 碳量子点(CDs)因其显著的光致发光(PL)性能以及在光电子、生物医学和传感领域的应用前景而备受关注。值得注意的是,开发大规模制备CDs的有效方法可极大推动其实际应用的进一步发展。本综述总结了CDs大规模生产的新兴方法,如微波、超声、等离子体、磁热疗和微流控技术。随后介绍了构建具有优异固态PL性能的CDs/聚合物复合材料的可行策略,重点阐述了CDs作为填料、单体和引发剂的多重作用。此外,概述了CDs/聚合物复合材料在发光二极管、荧光印刷和生物医学中的典型应用。最后讨论了当前存在的问题并展望了未来发展。
关键词: 荧光材料、碳点、碳点/聚合物复合材料、大规模生产
更新于2025-09-23 15:21:01
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耐湿热、高效率、工业尺寸硅异质结太阳能电池
摘要: 硅异质结(SHJ)太阳能电池在晶体硅太阳能电池中保持着功率转换效率(PCE)的最高纪录。然而,非晶硅是一种典型的高熵亚稳态材料。湿热老化实验表明,非晶/晶体硅界面易受水分影响,这可能是其大规模生产面临的最大障碍。通过覆盖SiNx和SiOx介质层,预计安装30年后绝对PCE衰减仅为0.6%。这证明SHJ太阳能电池是下一代光伏技术的极具前景的候选方案。
关键词: 高效率、非晶硅、大规模生产、湿热稳定性、硅异质结太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用步进光刻技术制备的可扩展中空纳米针阵列,用于并行细胞内递送
摘要: 利用纳米针进行细胞内递送是一种向单个细胞注入多种材料的通用方法。单根空心针限制了细胞递送的通量。本研究旨在开发适用于大规模并行递送和批量生产的空心纳米针阵列。通过步进光刻技术制造空心纳米针结构前景广阔,但具体制造方法尚不明确。我们采用i线步进光刻技术对纳米针尖端进行图案化,并成功制备出空心纳米针阵列。使用硅片和绝缘体上硅晶圆,建立了控制针径、高度及间距的工艺流程。针尖制作于正面,引入通道形成于背面。通过电渗喷射法,使荧光DNA溶液经由制备的纳米针阵列完成传输。
关键词: i线光刻、电动力、大规模生产、细胞内递送、空心针阵列
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 具有工业背面钝化接触的23%效率单多晶丝网印刷硅太阳能电池研究
摘要: 我们展示了一种n型双面太阳能电池,其背面采用SiOx/n+:多晶硅钝化接触结构,其中界面SiOx层和n+:多晶硅层是通过工业在线等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备的。通过采用可轻松适配大规模生产的简易太阳能电池工艺流程,我们在大面积丝网印刷的直拉法硅(Cz-Si)太阳能电池上,使用商用烧穿型金属浆料,实现了23.05%的峰值电池效率,开路电压(Voc)达到694 mV。此外,我们发现n+:多晶硅层具有低吸收特性,在优化背面多晶硅厚度和正面减反射涂层后,其短路电流密度(Jsc)值最高可达41.0 mA/cm2。
关键词: 硅器件、光伏电池、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、大规模生产、钝化接触
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡,新加坡(2019年8月28日-2019年8月30日)] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 基于L形波导和亚波长光栅超材料的亚分贝片外光纤耦合器
摘要: 基于多功能L形波导的均匀光栅耦合器已通过实验验证,其耦合损耗为-2.7分贝,背向反射为-20分贝。采用亚波长光栅超材料的渐变耦合器预计可将光纤-芯片耦合效率提升至-0.46分贝,且器件布局与纳米光子代工厂现有的光刻技术兼容。
关键词: 绝缘体上硅、亚波长光栅超材料、深紫外技术、硅纳米光子学、光栅耦合器、大规模生产
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡,新加坡(2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 基于Z型波导和亚波长光栅超材料的亚分贝片外光纤耦合器
摘要: 基于多功能L形波导的均匀光栅耦合器已通过实验验证,其耦合损耗为-2.7分贝,背向反射为-20分贝。采用亚波长光栅超材料的渐变耦合器预计可将光纤-芯片耦合效率提升至-0.46分贝,且器件布局与纳米光子代工厂现有的光刻技术兼容。
关键词: 深紫外技术、大规模生产、亚波长光栅超材料、绝缘体上硅、硅纳米光子学、光栅耦合器
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用飞秒激光直写技术在Eagle2000玻璃中制备可大规模生产的低损耗宽带光学波导
摘要: 通过飞秒激光直写技术在碱土硼铝硅酸盐玻璃中制备了光学波导,实验采用不同脉冲能量和扫描速度参数。为测定其损耗并分析加工参数的影响,我们对500纳米至1700纳米波长范围进行了光谱表征。研究确定了三种主要损耗机制:长波长区损耗主要源于弱耦合效应;短波长区行为则受瑞利散射导致的传输损耗支配——实验显示提高扫描速度可基本消除该损耗(<0.05分贝·厘米?1·微米?);此外高波长区的体吸收也会影响传输损耗。当采用中等脉冲能量(125-250纳焦)与高扫描速度(超过6厘米/秒)组合时,制备的光学波导在整个测试波长范围内均呈现低损耗特性,适用于需要更宽工作波段的应用场景。由于最佳制备条件在高扫描速度下实现,该技术还能兼顾量产效率与缩短加工时间的需求。
关键词: 飞秒激光直写、瑞利散射、传输损耗、耦合损耗、米氏散射、集成光学、低损耗宽带光波导、大规模生产
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于高效钙钛矿太阳能电池的钙钛矿薄膜超快激光退火
摘要: 钙钛矿太阳能电池因其高效率、制备简便和低成本而备受关注。本研究报道了一种通过扫描激光光斑在基底低温下对钙钛矿薄膜进行新型激光退火的方法。在高强度激光和快速扫描速度条件下,实现了数秒内的超快结晶过程。由于晶态钙钛矿相比非晶相具有更强的光吸收能力,快速激光退火可在前者中引发更高温度,从而促进大尺寸钙钛矿晶粒的选择性生长。在最佳条件下成功制备出高结晶度的钙钛矿薄膜,进而获得具有高光电转换效率和良好稳定性的钙钛矿太阳能电池。此外,采用线形激光束实现了更快速的钙钛矿薄膜退火工艺,该技术有望成为大规模钙钛矿太阳能电池量产的可行方案。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、超快结晶、激光退火、大规模生产、功率转换效率
更新于2025-09-11 14:15:04