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通过一步溶剂热法制备分层花状硫化镍作为有机太阳能电池的空穴传输材料
摘要： 本工作通过简单的溶剂热法制备了具有介孔网络结构的硫化镍(NiS)。研究了不同硫源含量对形貌变化的影响。最终，将所得不同硫掺杂量的NiS用作有机太阳能电池(OSCs)的空穴传输层(HTLs)。据我们所知，这是首次将镍基HTLs应用于OSCs。采用NiS_2.0（掺杂2.0克硫代乙酰胺（硫源）的NiS）HTL制备的OSCs表现出更高的功率转换效率(PCE)，达到2.28%，优于NiS_1.0（掺杂1.0克硫代乙酰胺）、NiS_1.5（掺杂1.5克硫代乙酰胺）和NiS_2.5（掺杂2.5克硫代乙酰胺）制备的器件（分别仅为1.38%、1.88%和1.96%）。除光伏性能提升外，该器件还展现出优异的重复性，在环境稳定性方面具有高度可控性（可达360小时），而基于裸PEDOT:PSS HTL的OSCs仅能维持240小时。
关键词： 稳定性、可重复性、合成、空穴传输层、有机太阳能电池、分级花状硫化镍
更新于2025-11-14 17:04:02
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研究溶液法制备的含富勒烯金属卟啉/酞菁薄膜包覆钛阳极的光响应特性
摘要： 本文研究了用于溶液法有机太阳能电池的光诱导电子转移卟啉基给体-受体复合物的最新进展。详细阐述了八(3,5-二叔丁基苯氧基)酞菁合钴(II)（1）和2,3,7,8,12,18-六甲基-13,17-二乙基-5-(2-吡啶基)卟啉合锰(III)氯化物（2）的合成与化学结构，以及化合物1与1'-N-甲基-2'-(吡啶-4-基)吡咯烷并[3',4':1,2][60]富勒烯（PyC60）在甲苯溶液中的自组装过程。通过化学热力学/动力学、紫外-可见光谱、红外光谱及氢核磁共振波谱确认了所得二元复合物1-PyC60的结构。采用伏安法和电流分析法对酞菁-富勒烯二元复合物及其前驱体进行了光电化学研究，并将本文获得的光电化学特性与近期报道的钴(II)/锰(III)卟啉/酞菁-富勒烯二元复合物进行对比分析，为未来高性能有机太阳能电池的设计提供思路。
关键词： 给体-受体复合物、有机太阳能电池、酞菁、光诱导电子转移、富勒烯、卟啉
更新于2025-11-14 15:14:40
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使用巯基硅烷单层稳定有机光伏中的银窗电极
摘要： 研究表明，单层双功能分子3-巯基丙基三甲氧基硅烷能显著提升光学薄银膜电极抵抗空气中硫引发的形态自发变化与氧化的稳定性。将该分子层置于新型透明电极（WO3(30纳米)/银(13纳米)/溶胶-凝胶ZnO(27纳米)）的银/ZnO界面后，采用此电极的有机光伏器件效率提升20%，其功率转换效率(9.6%±0.2%)已非常接近传统氧化铟锡玻璃电极(10.0%±0.3%)，且银电极方阻仅为ITO玻璃的三分之一(4欧姆/平方)。该巯基硅烷单层还能抑制银向ZnO层扩散，同时使电极功函数有利降低约400毫电子伏。除器件内部应用外，该分子层还可通过气相直接沉积于成品器件表面，有效提升顶光照半透明光伏中银膜电极的稳定性。
关键词： 有机光伏、硅烷、透明电极、银电极、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、单层膜、功函数、有机太阳能电池
更新于2025-11-03 10:59:25
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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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自由OPV卷对卷柔性太阳能?？橹型饬孔有实木刃?
摘要： 我们展示了"freeOPV"项目制备的有机光伏(OPV)?？檠菔酒鞯奈⒐厶匦浴４友俏⒚椎嚼迕壮叨炔煌ざ炔慵短致哿烁媚？榈木植刻匦裕纱送贫夏？榻峁辜肮庋в牍獾缈占洳痪刃愿鞴毕自吹某梢颉Ｑ芯勘砻鳎耗？橹械ジ龅绯氐ピ木植客饬孔有?EQE)在约0.4平方毫米范围内呈现典型波动，其峰值变化幅度为6-8%；当对比?？楸砻娌煌绯氐ピ痹蚬鄄斓礁蟛钜?，EQE峰值差异最高达1.6倍。结果表明通过优化印刷均匀性及电极电荷提取效率，可进一步提升卷对卷工艺OPV?？榈男阅鼙硐帧?
关键词： 共聚焦光谱学，有机太阳能电池
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用具有交叉电极的半导体器件中掺杂层产生的横向电流流动
摘要： 有机电子器件（如发光二极管、太阳能电池或整流二极管）通常采用交叉布局中电极间堆叠的夹层结构。然而这种排布方式运行时产生的副作用往往被忽视，或导致对器件性能与层质量的误判。为简化分析，器件电流通常被认为仅沿垂直于衬底方向流动——尽管掺杂有机层的高导电性会引发显著的横向电流。本研究考察了n型掺杂层与p型掺杂层的纵向/横向电荷累积效应，以及有源区外本征层充电导致的电容增量。我们发现通过掺杂层结构化控制横向充电可显著降低漏电流。采用阻抗谱技术探究低频段电容增量中的横向充电责任，基于分布式RC电路模型的器件建模能同步获取n/p型掺杂层的厚度、电导率及相应激活能信息。研究表明，横向充电的容性效应极易在电容频率特性中被误判为陷阱态，而本模型正确分析后实际可获得丰富的器件制备后信息，这些信息可用于器件失效与退化测试。此外，我们的成果将助力横向电荷流作为设计要素的新型电子器件的研发与表征。
关键词： 寄生电流，漏电流，阻抗谱，交叉电极，横向电流流动，有机发光二极管，电容，有机太阳能电池，结构化
更新于2025-09-23 15:21:21
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氧铵盐介导的空穴传输材料PEDOT:PSS二次掺杂实现高性能有机太阳能电池
摘要： 聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是有机太阳能电池(OSCs)中最广泛使用的空穴传输材料之一。虽然已采用多种策略来提高PEDOT:PSS的导电性，但能同时优化导电性、功函数和表面能以实现更好能级匹配与界面接触的有效策略却很少。我们在此证明，具有不同抗衡离子的氧铵盐(TEMPO+X?)可作为简便新颖的掺杂剂实现PEDOT:PSS的二次掺杂。TEMPO+X?与PEDOT:PSS之间实现的有效电荷转移过程增强了载流子密度并提高了PEDOT:PSS的导电性。此外，TEMPO+X?的不同抗衡离子可调节PEDOT:PSS的功函数和表面能，从而提升器件性能。以PM6:Y6为活性层的器件实现了超过16%的高功率转换效率(PCE)。该掺杂策略还可应用于聚(3-己基噻吩)等其他共轭聚合物。本研究为通过掺杂调控共轭聚合物特性提供了有效策略，从而显著提升有机太阳能电池的性能。
关键词： 界面修饰、多功能二次掺杂、有机太阳能电池、氧铵盐、PEDOT:PSS
更新于2025-09-23 15:21:01
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小带隙非富勒烯受体助力PTB7-Th太阳能电池实现近0 eV HOMO能级偏移的高效性能
摘要： 基于碳氧桥联中心核与噻吩并[3,4-b]噻吩连接基团、末端连接不同吸电子端基的三种小带隙非富勒烯（SBG NFAs）受体BDTI、BDTI-2F和BDTI-4F被设计合成。这些受体在600至1000纳米范围内呈现强吸收。采用所设计NFA与PTB7-Th聚合物给体构建的最优器件实现了9.11%的功率转换效率，其HOMO能级偏移接近0电子伏特。本研究通过将PTB7-Th与精细调控的SBG受体共混，展示了具有微小HOMO偏移的高效非富勒烯太阳能电池案例。
关键词： 有机太阳能电池、驱动力、HOMO能级差、非富勒烯受体、小带隙
更新于2025-09-23 15:21:01
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完全刮刀涂布法制备的高效有机太阳能电池（环境条件下加工）
摘要： 低成本、高产能的印刷技术有望用于大面积有机太阳能电池（OSC）的制备。然而，通过全印刷工艺制造高性能OSC仍面临诸多挑战。本研究采用刮涂法依次印刷电子传输层（ETL）氧化锌（ZnO）、由聚[(2,6-(4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩))-交替-(5,5-(1',3'-二-2-噻吩基-5',7'-双(2-乙基己基)苯并[1',2'-c:4',5'-c']二噻吩-4,8-二酮))]（PBDB-T）和3,9-双(2-亚甲基-(3-(1,1-二氰基亚甲基)-5-甲基茚满酮)-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二噻吩并[2,3-d:2',3'-d']-s-茚并[1,2-b:5,6-b']-二噻吩（IT-M）组成的体异质结（BHJ）活性层，以及空穴传输层（HTL）氧化钼（MoO3），成功制备全印刷OSC。通过优化墨水配方、印刷参数及湿度控制，在环境条件下印刷ETL ZnO并在手套箱中旋涂BHJ PBDB-T:IT-M的器件实现了10.73%的功率转换效率（PCE），与全旋涂器件相当；而环境条件下印刷ETL ZnO和BHJ PBDB-T:IT-M的器件PCE达10.15%。进一步地，环境条件下全印刷ETL ZnO、BHJ PBDB-T:IT-M和HTL MoO3的OSC器件PCE最高可达9.34%。这些结果表明，采用印刷技术可在环境条件下（无需旋涂和惰性气氛）制备高性能OSC，为加速OSC商业化展现了巨大潜力。
关键词： 环境条件，全印刷，有机太阳能电池，刮刀涂布法
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过顺序沉积双层结构实现的半透明有机太阳能电池
摘要： 半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）被视为建筑集成光伏（BIPV）领域极具前景的候选技术。目前大多数ST-OSCs采用体异质结（BHJ）结构，其薄膜形貌需精细调控。本研究通过PTB7-Th:IEICO-4F组合，在ST-OSCs中引入顺序沉积的双层结构。该结构不仅简化了器件优化流程，更发现当给受体材料分别沉积时，仅需增加具有强近红外吸收但弱可见光吸收的IEICO-4F层厚度即可提升双层ST-OSCs的功率转换效率（PCE），且不会显著影响器件的平均可见光透射率（AVT）。而BHJ结构中，薄膜厚度增加必然增强给体在可见光区的吸收，导致PCE与AVT难以兼顾。最终双层结构器件展现出更优综合性能：在AVT约21%时，其PCE达8.5%，优于BHJ结构的8.1%。研究表明，这种顺序沉积的双层结构除工艺简便外，在制备高性能ST-OSCs方面也极具潜力。
关键词： 简化处理，增强红外吸收，有机太阳能电池，双层结构，半透明
更新于2025-09-23 15:21:01