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oe1(光电查) - 科学论文

48 条数据
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  • 采用峰值温度约500°C的大气压扫描等离子体射流处理氧化镍以制备p-i-n结构钙钛矿太阳能电池

    摘要： 采用峰值温度为500°C的大气压扫描等离子体射流（APPJ）对氧化镍进行处理，以制备p-i-n结构钙钛矿太阳能电池（PSCs）。APPJ后处理增强了PSCs中的光散射效应，进而提高了FTO玻璃上氧化镍的雾度，从而提升了电池效率。对氧化镍进行APPJ处理还改善了其润湿性，有利于后续CH3NH3PbI3的沉积，这也带来了更好的PSC性能。X射线光电子能谱分析表明，APPJ处理减少了C-N键和NiAc2含量，说明液态前驱体向氧化镍的转化更为完全。经过三次APPJ扫描后，平均光电转换效率（PCE）从11.91%提升至13.47%，其中性能最优的PSC实现了15.67%的效率。

    关键词： X射线光电子能谱、光散射、扫描常压等离子体射流、钙钛矿太阳能电池、润湿性、氧化镍

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过采用溶液法制备的铝掺杂氧化镍空穴传输层，使MAPbI?钙钛矿平面太阳能电池的转换效率超过20%

    摘要： 近期，氧化镍（NiOx）薄膜作为高效稳定的空穴传输层（HTL）被应用于倒置平面钙钛矿太阳能电池（IP-PSCs），以替代昂贵且不稳定的有机传输材料。然而由于NiOx电子电导率不足，多数采用NiOx HTL的IP-PSCs功率转换效率（PCE）普遍低于20%。本研究提出采用溶液法制备的铝掺杂氧化镍（ANO）薄膜作为低成本稳定型IP-PSCs的空穴传输层。铝掺杂显著提升了NiOx薄膜的电导率，有效降低了HTL-钙钛矿界面的非辐射复合损耗并增强了空穴提取/传输能力。未掺杂NiOx器件最佳PCE为16.56%，而5%掺杂量的ANO HTL使器件PCE提升至20.84%，优于迄今报道的所有基于NiOx HTL的CH3NH3PbI3 IP-PSCs。此外，1728小时存储可靠性测试表明，采用ANO HTL可使器件性能稳定性提升约11%。该研究为开发基于低成本稳定金属氧化物HTL的高效可靠IP-PSCs提供了新方向。

    关键词： 钙钛矿，太阳能电池，空穴传输层，氧化镍，铝

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 电子束沉积NiOx薄膜的光电特性及其在太阳能电池中的应用

    摘要： 制造用于光电器件的高效氧化镍（NiOx）薄膜是一项具有挑战性的任务，因为光电特性受沉积技术和薄膜厚度影响显著。本研究探究了电子束物理气相沉积法制备的NiOx薄膜厚度对其性能的影响，并对比了退火处理与初始沉积态薄膜的光电特性差异。随着初始沉积膜和退火膜厚度的递增，光学透过率逐渐降低。初始沉积膜的粗糙度随厚度增加呈线性增长，但退火膜呈现不同变化规律。初始沉积膜表面观察到高致密度的球形晶粒，而退火后晶粒尺寸发生显著改变。退火膜比对应初始沉积膜具有更高的功函数。本研究为设计高效材料利用率的光伏器件沉积工艺提供了重要见解。

    关键词： 厚度、功函数、氧化镍（NiOx）、电子束蒸镀、退火、光电子学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • p型染料敏化太阳能电池中的阳离子效应

    摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）的性能取决于半导体、发色团和电解质这三大基本组分的特性及其相互作用。对于电解质而言，虽然这些组分在n型TiO?器件中会产生显著影响——导致半导体平带电位、电荷转移动力学、光电流和开路电压（VOC）大幅偏移，但其在p型半导体体系中如何依赖旁观阳离子的种类与价态尚未得到充分研究。本研究通过改变p型NiO DSSCs中的旁观阳离子，证实采用两种常见氧化还原电对可使VOC提升逾50%。使用最优阳离子时，在光电流无明显衰减的前提下实现了高VOC值。Mott-Schottky分析与电化学阻抗谱表明：该阳离子能使NiO平带电位偏移近1V，并显著改变载流子寿命及半导体-电解质界面的电荷转移电阻。所采用的阴/阳离子氧化还原电对差异显示：它们分别与NiO表面的二价阳离子产生有利/不利相互作用，从而导致载流子复合速率常数升高/降低。这些结果揭示了半导体与电解质溶液间的复杂相互作用，并指出改变阳离子可立即提升大多数p型DSSC体系的器件性能指标。

    关键词： 电解质，p型半导体，阳离子效应，氧化镍，金属氧化物，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过纳米晶体表面修饰NiO<sub>x</sub>实现高效钙钛矿纳米晶发光二极管

    摘要： 镍氧化物因其高载流子迁移率及与钙钛矿纳米晶良好的能带匹配特性，在制备高效钙钛矿发光二极管(LED)方面展现出巨大潜力。本研究通过吸附和序贯氧化处理，将镍氧化物直接修饰在CsPbBr3纳米晶表面。所得样品光致发光量子产率达82%。采用镍氧化物修饰CsPbBr3纳米晶的LED器件实现了高达16.8%的外量子效率(EQE)，且启亮电压低至2.8V，显著优于基于原始CsPbBr3纳米晶的对照器件(EQE=0.7%，启亮电压=5.6V)。这种优异性能可归因于修饰纳米晶与器件传输层间更好的能级匹配及更平衡的载流子注入。此外，镍氧化物修饰CsPbBr3纳米晶器件的工作寿命是原始CsPbBr3纳米晶器件的40倍。

    关键词： 钙钛矿纳米晶体、光致发光量子产率、发光二极管、外量子效率、氧化镍

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 锂掺杂对溶液法制备氧化镍薄膜在钙钛矿太阳能电池中性能的影响

    摘要： 系统研究了锂离子替代掺杂氧化镍（NiOx）空穴传输层（HTL）在倒置钙钛矿太阳能电池中的应用效果。采用简易溶液法制备出沿(111)晶面优先生长的锂掺杂NiOx薄膜。Mott-Schottky分析表明，锂掺杂使空穴载流子浓度（NA）提升至两倍。当NiOx中锂掺杂量为4%时，器件光电转换效率（PCE）从9.0%提高至12.6%。光致发光猝灭研究表明，Li:NiOx比NiOx具有更优异的空穴捕获特性，锂掺杂使电流密度显著提升。锂掺杂同时改善了NiOx的电导率。通过在PCBM层上额外添加ZnO层以消除分流路径，进一步将器件PCE提升至14.2%，填充因子达到0.72。

    关键词： 氧化镍、锂掺杂、空穴传输层、倒置钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 锡掺杂辅助下自组装NiO表面网络的制备与研究

    摘要： 表面复杂图案化通常需要在时间、成本和先进后处理设计方面投入大量精力，而通过自组织机制可避免损伤表面材料并增强目标性能，从而克服这一难题。本研究在受控氩气流中经1400°C热处理，并借助生长过程中引入锡元素，成功制备了网格自组装氧化镍复杂表面。这种独特形貌能构建具有宽范围表面特性和功能性的高比表面积坚固表面?；谝幌盗谢ゲ辜际醯难芯?，我们探讨了这些纹理表面形成的机理，并分析了氧化镍的基本电子和光学特性——这两方面对于推动这种日益受到关注的p型材料潜在应用开发至关重要。这些独特的微纳结构展现出块体氧化镍样品罕有的高发光性和可调性能，可拓展该材料在发光器件中的应用。此外，表面演化过程以可控方式取决于掺杂锡的电荷优先态，后者可通过选择合适的锡基前驱体、其与金属镍起始前驱体的比例以及制备处理的气氛和时长来调控。最后，为评估某些潜在氧化镍基应用与表面表征认知的关联性，我们还测试了锡掺杂氧化镍样品对乙醇的气敏响应。这些网格图案化表面生长过程及机理的研究可推广至类似氧化物体系。

    关键词： 表面图案化、发光、氧化镍

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有改进光电化学性能和快速空穴传输的p型染料敏化太阳能电池用分级NiO/CMK-3光阴极

    摘要： p型染料敏化太阳能电池（p-DSSCs）迟缓的光电化学性能阻碍了其商业化应用。本研究构建了一种新型分级纳米复合材料——锚定于高度有序介孔碳CMK-3的氧化镍纳米颗粒（NiO/CMK-3）。以CMK-3为骨架有效抑制了NiO纳米颗粒的自聚集，从而增大了复合材料的总比表面积以实现更多染料吸附。CMK-3的互连导电网络还充当分流高速通道，有利于空穴自旋流加速空穴传输。该分级NiO/CMK-3光阴极使采用钴(II)/(III)电解液和PMI-6T-TPA染料的电池光电转换效率提升至1.48%。

    关键词： 太阳能电池，CMK-3，快速空穴传输，氧化镍

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氧化镍薄膜作为反式平面钙钛矿太阳能电池的高透明空穴传输层

    摘要： 以氧化镍（NiO）为空穴传输层，在环境大气中制备了倒置平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）。采用低成本热蒸发法，在优化蒸发条件下合成的镍（Ni）薄膜经580℃氧化后，其岛状结构转变为致密多孔的NiO薄膜。通过紫外-可见光谱和能量色散X射线分析证实，所形成的NiO薄膜具有高度透明性且不含任何杂质。这些光学调控的岛状NiO薄膜相比致密多孔薄膜对可见光的吸收更少。在环境条件下，通过改进的两步法在岛状NiO薄膜上涂覆单阳离子CH3NH3PbI3钙钛矿覆盖层后，其空穴淬灭效率高于致密多孔NiO薄膜。采用岛状NiO薄膜的PSCs比致密多孔NiO薄膜的功率转换效率（PCE）提高了39.3%，电流密度（JSC）提升了41.4%。总体而言，这种利用光学工程化岛状无机薄膜与单阳离子CH3NH3PbI3钙钛矿覆盖层的方案，为环境大气中制备高性能光电器件开辟了新途径。

    关键词： 热蒸发、钙钛矿太阳能电池、岛状形貌、光致发光、氧化镍、环境工艺

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2018年IEEE第八届纳米材料：应用与特性国际会议(NAP) - 乌克兰扎托卡(2018.9.9-2018.9.14)] 2018年IEEE第八届纳米材料：应用与特性国际会议(NAP) - 基于低温溶液生长法制备的纳米结构n-ZnO/p-CuI和n-ZnO/p-NiO二极管异质结的半透明紫外光电探测器

    摘要： 本研究探究了通过低温溶液生长法制备的宽带隙双极二极管纳米结构异质结。脉冲电沉积氧化锌纳米棒阵列、连续离子层吸附反应(SILAR)技术生长的氧化镍与碘化铜薄膜的晶体结构与光学特性，以及该异质结的二极管参数与光电特性表明：它们有望用于制造低成本、便携式的软紫外光半透明光电探测器。

    关键词： 紫外光电探测器，碘化铜，氧化镍，纳米晶体结构，比探测率，氧化锌

    更新于2025-09-16 10:30:52