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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 热稳定、高效、气相沉积无机钙钛矿太阳能电池

    摘要： 我们报道了采用气相沉积技术制备的热稳定性无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池，在200°C环境下持续72小时器件性能无衰减。X射线衍射分析证实钙钛矿层在高达200°C的退火过程中未发生成分降解。通过使用PbI2和CsBr前驱体的逐层气相沉积技术（厚度为数纳米），我们制备出光电转换效率达11.8%的无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池。我们研究了钙钛矿制备工艺中控制钙钛矿层混合程度的几个关键参数及其对器件效率和迟滞效应的影响。该钙钛矿材料的热稳定性及其1.87eV的能带隙，使其适用于实际环境中串联结电池的应用——在夏季环境温度超过55°C、硅电池?？槲露冉咏?6°C的高光照条件下仍能稳定工作。

    关键词： 热稳定性、无机钙钛矿太阳能电池、真空沉积、混合卤化物钙钛矿、逐层沉积、热降解

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于高效全无机钙钛矿太阳能电池的碳电极工程

    摘要： 基于碳的无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其简单的制备工艺、低成本和优异的稳定性，在光伏领域展现出卓越性能。尽管采用碳电极的器件效率低于传统结构，其在大规模应用中的潜力日益受到关注。本研究通过在商用碳浆中引入一维碳纳米管（CNTs）和二维Ti3C2-MXene纳米片，构建了混合碳电极无机PSC。与纯碳电极的点接触不同，这种混合碳电极形成网络结构并构建多维电荷传输路径，有效提升了碳电极的导电性和载流子传输能力。基于CsPbBr3的太阳能电池采用碳/CNT/MXene混合电极后，获得了7.09%的优异光电转换效率。

    关键词： 无机钙钛矿太阳能电池、碳纳米管、碳电极、Ti3C2-MXene、光伏技术

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 以CoCl2作为薄膜形貌调控剂制备高效平面CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池

    摘要： 高质量钙钛矿（PVK）薄膜对降低能量损失（Eloss）并提升平面CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能至关重要。本研究通过在无机CsPbIBr2钙钛矿中用5%的CoCl2替代PbBr2，作为薄膜形貌调控剂以延缓结晶过程，最终获得致密平整且无针孔的CsI(PbBr2)0.95(CoCl2)0.05钙钛矿薄膜。该结构使陷阱态密度显著降低，从而减少载流子非辐射复合与能量损失，器件开路电压（Voc）从对照样品的1.14V提升至1.25V。最优光电转换效率（PCE）达10.43%，较CsPbIBr2 PSCs的6.93%显著提高。更重要的是，未封装的CsI(PbBr2)0.95(CoCl2)0.05 PSCs在25℃、RH=20%空气中存放25天后仍保持90%以上效率，空气稳定性大幅提升。本工作凸显了CoCl2作为形貌调控剂对改善CsPbIBr2薄膜质量及器件性能的重要作用。

    关键词： 能量损失、无机钙钛矿太阳能电池、晶体生长、电荷传输、薄膜质量

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 效率为10.34%的集成CsPbBr3/体异质结太阳能电池

    摘要： 无机铯铅溴（CsPbBr3）钙钛矿太阳能电池（PSCs）相比含有机组分或/和碘的器件具有更优异的湿度和热稳定性。然而，CsPbBr3卤化物2.3电子伏特的大带隙导致其窄光谱吸收（<550纳米），显著限制了相应无机器件的效率提升，因此在不牺牲环境耐受性的前提下拓宽光响应范围成为重大挑战。本研究创新性地构建了CsPbBr3/体异质结（有机J61-ITIC）光活性层，以扩展无中间层无机CsPbBr3器件的光学吸收范围。通过将铷掺杂入CsPbBr3薄膜实现550至780纳米的光响应波长拓宽及晶格精确调控，最优器件在标准太阳光照射下实现了10.34%的功率转换效率。经80°C（0%湿度）或90%湿度（25°C）持续作用40天后，该太阳能电池仍能保持约96%的初始效率，展现出卓越的实际应用稳定性。

    关键词： 无机钙钛矿太阳能电池，宽光谱吸收，溴化铯铅，光活性层，稳定性提升

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 钡诱导的混合卤化物无机钙钛矿太阳能电池中的相分离与带隙减小

    摘要： 全无机金属卤化物钙钛矿在高效长期稳定材料和太阳能电池领域展现出良好发展前景。元素掺杂（尤其是铅位点掺杂）已被证实是获得高效稳定无机钙钛矿太阳能电池所需薄膜质量和材料相的有效策略。本研究展示了在CsPbI2Br中添加钡的调控作用：我们发现钡并未进入钙钛矿晶格，而是引发相分离，导致碘/溴比例较前驱体化学计量比发生改变，进而降低钙钛矿相的带隙能量。含20摩尔%钡的器件表现出14.0%的高光电转换效率，且显著抑制了无机钙钛矿中的非辐射复合，获得1.33V的高开路电压和10-4的外量子效率电致发光值。

    关键词： 无机钙钛矿太阳能电池、钡掺杂、非辐射复合、带隙缩减、相分离

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过减少电荷复合实现效率超18%的铯铅无机太阳能电池

    摘要： 基于铯的无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其提升器件稳定性的潜力而备受关注。然而与混合钙钛矿电池相比，无机PSCs的功率转换效率仍较低，这可能是由电荷复合导致的大开路电压（VOC）损失所致。研究表明，在电子传输层SnO2上使用绝缘的分流阻挡层氟化锂，既能实现与CsPbI3-xBrx导带最小值的能级更好匹配，又可钝化界面缺陷。此外，通过在CsPbI3-xBrx前驱体中掺入氯化铅，显著增强了钙钛矿薄膜的结晶度并抑制了钙钛矿中的电荷复合。最终优化的带隙为1.77 eV的CsPbI3-xBrx PSCs展现出卓越性能：最佳开路电压高达1.25 V，效率达18.64%。同时，在持续1个太阳等效光照超过1000小时后，CsPbI3-xBrx PSCs仍保持优异的光稳定性，效率衰减不足6%。

    关键词： 挥发性有机化合物损失、无机钙钛矿太阳能电池、复合缺陷

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于高效无机钙钛矿太阳能电池的核壳结构ZnO@SnO2纳米颗粒

    摘要： 理想的电荷传输材料应具备合适的能级、高载流子迁移率、足够的导电性以及优异的电荷提取能力。本研究采用简单易行的溶剂热法，设计并合成了一种由核壳结构ZnO@SnO?纳米颗粒组成的新型电子传输材料。得益于SnO?壳层与核ZnO纳米颗粒之间良好的能级匹配及ZnO的高电子迁移率，当该核壳ZnO@SnO?纳米颗粒作为电子传输层时，无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到14.35%（短路电流密度JSC：16.45 mA cm?2，开路电压VOC：1.11 V，填充因子FF：79%）。该核壳ZnO@SnO?纳米颗粒尺寸为8.1 nm，其中SnO?壳层厚度为3.4 nm，其电子迁移率是纯SnO?纳米颗粒的七倍。同时，均匀的核壳ZnO@SnO?纳米颗粒极有利于无机钙钛矿薄膜的生长。这些初步研究结果强有力地表明，这种新型电子传输材料在高效率钙钛矿太阳能电池中具有巨大应用潜力。

    关键词： 无机钙钛矿太阳能电池、电子传输材料、溶剂热法、核壳结构ZnO@SnO2纳米颗粒、高电子迁移率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 高效稳定CsPbI2Br无机钙钛矿太阳能电池的双?；げ呗?

    摘要： 大开路电压（Voc）损失和较差的耐湿性严重阻碍了无机钙钛矿太阳能电池（IPSCs）的发展。本研究提出一种双重?；げ呗裕和üヌ迦羌谆槿┧狨ィ═MTA）掺入CsPbI2Br钙钛矿体相，并以2-噻吩甲基碘化铵（Th-NI）封端表面来改善上述问题。得益于生长调控及对体相与表面复合的有效抑制，所得器件效率显著提升至15.58%（初始12.17%），最佳开路电压达1.286 V。此外，该策略使薄膜耐湿性增强，在25%相对湿度下老化1540小时后，未封装器件仍保持初始效率的83.4%。更重要的是，目标器件展现出优异的工作稳定性，在45°C下进行350小时最大功率点追踪后效率未见衰减。本研究为制备高效稳定的CsPbI2Br IPSCs提供了可行方案，推动其商业化进程。

    关键词： 高效、CsPbI2Br、稳定、双重保护策略、无机钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 无机钙钛矿薄膜的精确应力控制助力碳基太阳能电池实现1.622伏超高电压

    摘要： 全无机铯铅溴（CsPbBr3）钙钛矿太阳能电池是平衡有机-无机杂化光伏器件高效率与低稳定性问题的理想候选方案。通过在钙钛矿晶粒生长过程中精确控制应力，可获得高质量全溴CsPbBr3卤化物薄膜，从而实现高效器件的载流子传输最大化。本研究通过精确调控PbBr2薄膜的结晶温度，制备出单层排列且晶粒尺寸大的CsPbBr3钙钛矿薄膜——由于PbBr2向CsPbBr3相转变时晶格体积扩大2.18倍，该工艺能有效减少残余应力诱导的晶界和缺陷诱导的电荷复合。进一步采用氮掺杂碳量子点进行界面修饰后，无空穴传输层的纯无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池实现了10.71%的冠军效率及1.622 V的超高空穴电压。此外，未封装器件在85%湿度空气环境中展现出卓越的长期稳定性。

    关键词： 稳定性、应变工程、晶体生长、溴化铯铅、电荷复合、无机钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用室温溅射Nb2O5电子传输层提升碳基平面CsPbBr3钙钛矿太阳能电池性能

    摘要： 无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池（PSC）因其卓越的空气和热稳定性以及低成本的制造工艺而备受关注。晶体TiO2（c-TiO2）被广泛用作无机CsPbBr3 PSC的电子传输层（ETL）材料。然而，c-TiO2需要高温（>450°C）制备工艺，这阻碍了柔性无机CsPbBr3 PSC的应用，且其低电子迁移率进一步限制了性能提升。本文通过简便的室温溅射法为无机平面CsPbBr3 PSC制备了新型非晶Nb2O5（a-Nb2O5）ETL。采用a-Nb2O5 ETL的PSC获得了5.74%的冠军效率，高于基于高温（500°C）退火处理的晶体Nb2O5（c-Nb2O5）ETL（5.12%）或c-TiO2 ETL（4.67%）的PSC效率。CsPbBr3 PSC采用a-Nb2O5 ETL后光伏特性的改善可归因于其合适的功函数、高光学透过率、a-Nb2O5/CsPbBr3界面处低电荷复合以及在a-Nb2O5 ETL上沉积的CsPbBr3薄膜具有优异的结晶度。此外，未封装的a-Nb2O5基CsPbBr3 PSC在环境大气中表现出良好的长期稳定性。本研究为制备高性能无机PSC提供了新方向。

    关键词： 非晶Nb2O5，平面结构，无机钙钛矿太阳能电池，电子传输层

    更新于2025-09-11 14:15:04