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掺镓氧化锌薄膜与聚合物基底间附着力的研究
摘要: 采用磁控溅射法在室温下于聚碳酸酯(PC)基底上制备了柔性掺镓氧化锌(GZO)透明导电薄膜。通过专为定量评估涂层表面机械完整性设计的划痕测试,定量研究了GZO薄膜与PC基底间的粘附性能??疾炝私ι溲沽Χ訥ZO薄膜附着力的影响:当溅射压力在0.2-0.5 Pa范围内变化时,未观察到明显附着力改变;但当压力增至0.7 Pa时,附着力下降。该GZO薄膜的最低方阻为18.6 Ω/□,且无论溅射压力如何变化,可见光透过率均保持在90%左右。当溅射压力为0.4 Pa时,品质因数(ΦTC)达到最优值2.5×10?2 Ω?1,表明最佳工作压力为0.4 Pa。
关键词: 附着力、柔韧性、氧化锌透明导电薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种稳定反应性银墨水的简便制备方法,用于制备高导电性和柔性电极
摘要: 导电油墨的稳定性和导电图案的机械柔韧性对柔性印刷电子器件至关重要。本研究报道了一种用于简便制备柔性电极的稳定反应型银墨水。该墨水主要由银-异丙醇胺(IPA)络合物、甲酸还原剂和羟乙基纤维素(HEC)粘合剂组成,表现出良好的化学稳定性。通过掩模印刷和热烧结工艺在聚酰亚胺(PI)基底上制备了柔性电极,并系统研究了烧结参数及HEC粘合剂含量对银层电学性能、柔韧特性和微观结构演变的影响。结果表明:110°C烧结获得的银层电阻率低至12.1μΩ·cm,仅为块体银的八倍。此外,经弯曲、扭转和折叠测试后,烧结银层仍保持优异的柔韧性和低相对电阻。这些发现证明,这种稳定的反应型银墨水为低温制备高性能柔性印刷电子器件提供了极具前景的低成本方案。
关键词: 反应性银墨水,高导电性,银层,柔韧性,印刷电子
更新于2025-09-23 15:23:52
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还原氧化石墨烯/天然纤维素纱线的高柔性紫外响应
摘要: 我们通过简单的浸涂和化学还原法制备了由还原氧化石墨烯片层和天然纤维素纱线组成的石墨烯纱线,并表征了其在弯曲变形下的紫外(UV)响应特性。所制得的还原氧化石墨烯纤维素纱线展现出良好的基础性能,包括电导率(约1.0 S/cm)、机械稳定性(1000次循环),以及紫外光电响应度(平直状态1.31 mA/W,弯曲状态1.0 mA/W)和响应时间(平直状态5秒/6秒,弯曲状态6秒/7秒)。该方法为提升天然纤维素纺织品的功能性提供了途径,使其可应用于先进智能纺织品及可穿戴电子/光电子领域。
关键词: 柔韧性、紫外线照射、天然纤维素纱线、还原氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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透明、柔性的MAPbI3钙钛矿微线阵列经超疏水超分子组装钝化,用于稳定且高性能的光电探测器
摘要: 有机-无机杂化钙钛矿(OHPs)的出现彻底改变了光电器件的潜在性能,但大多数钙钛矿材料不透明且与环境降解敏感,因而无法兼容透明光电子学。本研究基于顺序真空升华技术,通过模板光刻法一步制备出大面积超长MAPbI3钙钛矿微米线阵列。通过新设计合成的透明超分子自组装材料(由两种三脚架状L-Phe-C11H23/C7F15分子混合而成),显著提升了MAPbI3的环境稳定性——该材料接触角达105°,作为超疏水钝化层在环境空气中可维持45天以上。经超分子自组装钝化的MAPbI3微米线阵列首次同时实现了:约89%的优异透光率(550nm波长)、卓越的光响应性能(光开关比~104、响应度789A/W、探测率1014琼斯、线性动态范围~122dB、上升时间432μs)。此外,柔性PET衬底上制备的光电探测器展现出优异机械柔韧性,经1200次以上弯折仍保持稳定。这种可扩展的模板光刻技术和超分子钝化方法,有望推动下一代透明、柔性且稳定的光电子器件发展。
关键词: 透明度、模板光刻、光电探测器、MAPbI3、超分子自组装、柔韧性、有机-无机杂化钙钛矿、环境稳定性
更新于2025-09-23 15:21:01
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柔性有机太阳能电池的未来
摘要: 过去十年间,有机太阳能电池研究投入了大量精力,取得了显著进展,功率转换效率(PCE)已超过10%。在现有柔性有机太阳能电池中,总厚度<10微米的超薄有机太阳能电池具有重要优势,包括良好的机械弯曲稳定性和优异的贴合性,这些特性使其成为可穿戴电子设备的发电解决方案。本文基于纺织兼容太阳能电池的潜在应用,探讨了柔性及超薄有机太阳能电池的研究进展与未来方向。通过工艺工程改进和超薄基底薄膜材料开发,超薄有机太阳能电池的PCE得到提升,使得基底厚度>10微米的柔性有机太阳能电池与基底厚度≤10微米的超薄有机太阳能电池之间的PCE差异缩小。文章还讨论了进一步提升柔性/超薄有机太阳能电池PCE的关键技术,并阐述了提高稳定性及决定柔性有机太阳能电池机械强度的重要策略。
关键词: 有机太阳能电池、柔韧性、可拉伸性、功率转换效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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脉冲生长石墨烯用于柔性透明导体
摘要: 在寻找新一代光电器件用新型透明导体的竞赛中,石墨烯被认为是主要候选材料之一,因其有望满足未来所有需求。然而,要将石墨烯真正用作透明导体仍面临巨大挑战——目前其最低面电阻仍高于商用氧化铟锡。导电性偏低的可能原因在于其固有生长过程,这需要进一步探究。本研究通过控制化学气相沉积过程中的石墨烯成核,并采用三种不同工艺(包括双(三氟甲磺酰)亚胺掺杂、退火处理和石墨烯薄膜平整化),同时制备范德华堆叠石墨烯层以有效降低面电阻,成功开发出兼具极低面电阻(40 Ω/□)、高透光率(Tr≈90%)和优异机械柔性的高效柔性透明导体,使其成为未来光电器件理想的电极材料。
关键词: 掺杂、柔韧性、化学气相沉积、石墨烯、透明导体、方块电阻
更新于2025-09-22 11:03:27
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在棉织物上装饰二氧化钛薄膜并负载银纳米颗粒制成的柔性可回收表面增强拉曼散射基底
摘要: 基于织造棉布制备了一种柔性可循环使用的表面增强拉曼散射(SERS)基底,该基底通过在棉布表面沉积二氧化钛薄膜并接枝银纳米颗粒制成。由于异质结构Ag/TiO?的协同效应及织物优异的吸附能力,这种可循环SERS棉布(RSCF)展现出卓越的SERS灵敏度,对对氨基苯硫酚的检测浓度低至10?12 M。此外,在紫外光照射180分钟后,由于RSCF表面TiO?的光催化特性,其SERS性能可恢复,通过紫外辅助清洁还能进一步再生SERS性能。作为潜在应用的尝试,利用棉布的柔性,RSCF通过简单擦拭即可检测梨表面的农药(克百威),最低检测浓度达到10?? M。本研究为设计柔性可循环SERS基底提供了潜在指导,有望应用于食品中痕量有毒污染物的快速SERS检测。
关键词: 可回收性、棉织物、表面增强拉曼散射基底、擦拭采样、柔韧性
更新于2025-09-23 23:45:40
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用于高效太阳能海水淡化的柔性耐盐单层双分子膜激光诱导光热生成
摘要: 通过太阳能热能收集太阳能并产生蒸汽是具有多种应用(如发电、海水淡化和水净化)的可行方法。特别是对于高效稳定的太阳能海水淡化,需要具有多功能的层级多孔材料。然而,所需的高热/化学能量和消耗的时间仍是障碍。本研究报告了一种简便、快速且可扩展的激光诱导光热方法,用于制备柔性整体式双层片(MBS),该双层片由层级多孔石墨碳(HPGC)和聚合物泡沫组成,可用于耐盐且柔性的太阳能蒸汽发生器?;贛BS的自漂浮太阳能蒸汽发生器表现出卓越的太阳能淡化性能,其太阳能热效率为83.2%(1倍太阳光强度),盐分排斥率高达99.9%。通过MBS的多功能特性,包括宽光谱太阳能吸收、热局域化和毛细作用,实现了高效的太阳能热能转换。疏水的HPGC和亲水的聚酰亚胺(PI)泡沫的各向异性润湿特性有效防止了盐在HPGC表面的积累。耐盐的MBS使太阳能海水淡化在实际海水中具有长期稳定性。我们基于激光的光热方法通过从微结构聚合物可扩展地生产多尺度层级结构材料,具有开发高性能太阳能热系统并大幅降低成本的潜力。
关键词: 单层双层结构、太阳能蒸发、多孔聚酰亚胺、耐盐太阳能蒸汽发生器、自漂浮、柔韧性、激光诱导石墨烯
更新于2025-09-19 17:13:59
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70微米以下无切缝外延硅及减薄Cz/FZ硅箔的独立与支撑加工制备太阳能电池:近期进展与挑战综述
摘要: 2018年晶体硅组件中昂贵硅(Si)材料的用量已降至每瓦峰值4克,这主要得益于硅片厚度减小、锯缝损耗降低以及组件效率提升。随着传统多线切割硅锭技术的持续进步,最终可能生产出厚度低至100微米的硅片。在此基础上,无锯缝剥离技术正在研发中,该技术可实现远低于100微米的硅片厚度且硅锯缝废料可忽略不计。这类超薄硅片和硅箔比当前标准的165-180微米厚硅片重量更轻,同时具有显著的柔韧性和易碎性。这就要求重新思考如何在制造线上以高机械良率和大批量生产效率处理及加工薄硅来制造太阳能器件。本文全面概述了在薄硅箔上制造太阳能电池的不同方法,特别详细讨论了三种技术路径:(1)独立式薄硅加工;(2)以导电低成本硅衬底("等效硅片"方案)机械支撑的薄硅加工;(3)与透明玻璃盖板键合的薄硅加工。针对每种情况,本文阐述了主要挑战并总结了近期应对进展。本研究采用通过多孔硅剥离和无锯缝减薄硅片(低于70微米)制备的50微米厚外延硅箔作为模型衬底。
关键词: 脆性、层转移、破损、剥离、玻璃衬底、薄硅箔、支撑加工、外延硅、键合、粘合剂、晶圆等效、低成本硅衬底、柔韧性、无切缝、独立式
更新于2025-09-16 10:30:52
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摘要: 碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)正成为一种低成本稳定的光伏技术。然而,其功率转换效率(PCE)仍落后于以金或银作为集流体的器件。本研究创新性地采用碳背电极??榛杓?,通过在加压条件下覆盖另一片碳涂层FTO玻璃,大幅降低了电极的方阻和厚度。实验证明这两个独立组件可反复拆装组合。在多种商用碳源(炭黑、石墨片和石墨烯)中,石墨烯展现出最优异的综合性能,凸显了其作为电荷收集层的核心作用?;谑┑腜SCs(G-PSCs)实现了18.65%的PCE,是目前碳基钙钛矿电池报道的最高效率之一。未封装的优化器件在85℃高温老化1000小时后仍保持初始PCE的90%。值得注意的是,G-PSCs具有显著的结构柔性,在超过500次反复拆装后PCE衰减可忽略不计。该体系通过??榛チ夥骷谋憬菸尢峁┝诵滤悸?,相关策略可推广至其他光电器件。
关键词: 模块化架构、稳定性、碳基、钙钛矿太阳能电池、柔韧性、石墨烯
更新于2025-09-12 10:27:22