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oe1(光电查) - 科学论文

106 条数据
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  • 溶剂对量子点发光二极管溶液法制备ZnO电子传输层界面及薄膜完整性的影响

    摘要： 溶液法制备的ZnO纳米粒子薄膜被广泛用作量子点发光二极管（QLEDs）中的电子传输层（ETLs）。虽然ZnO纳米粒子（NPs）的合成工艺已得到充分优化，但关于分散纳米粒子的溶剂如何影响成膜过程的研究却很少，而成膜过程对薄膜质量及其作为ETLs的功能性有着深远影响。本文全面研究了分散剂对旋涂法制备的ZnO纳米粒子薄膜材料和载流子传输性能的影响。研究选用了粘度和挥发性差异显著的四种低碳醇。以不同醇类分散的ZnO纳米粒子薄膜作为QLED结构的电子传输层，对比了器件的光电性能。研究发现高粘度醇会导致纳米粒子团聚，使薄膜表面粗糙并产生显著漏电流；而使用高挥发性溶剂时，溶剂蒸发过程中剧烈的蒸汽爆发会造成ZnO纳米粒子薄膜出现纳米裂纹。结果表明，合适的溶剂能改善溶液法制备的ZnO薄膜表面粗糙度和致密性，使QLED的电流效率产生30%的差异。这些发现清晰揭示了分散剂在制备高质量纳米粒子薄膜过程中的重要作用，可为提升QLED及各类溶液法器件的性能提供重要指导。

    关键词： 界面、溶剂、量子点发光二极管、电子传输层、氧化锌

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 二维光子晶体纳米盘阵列作为电子传输层用于高效钙钛矿太阳能电池

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）目前展现出可重复的高效率；低成本、可扩展的电子传输层（ETLs）的制造正变得越来越重要。然而，对于那些具有优异光学/电学性能且为简单形态薄膜的电子传输层而言，这仍是一项挑战。在此，我们展示了一种采用二维光子晶体纳米盘（ND）阵列ETL的PSC，该ETL结构紧凑，但能极大地增强光捕获能力。该ND阵列通过纳米球光刻技术制备，使用单层自组装聚合物球作为物理掩模。我们只需控制聚合物球的大小，就能制备出具有不同晶格常数的ND阵列。最佳ND阵列表现出强烈的前向散射和光学限制效应，极大地提高了钙钛矿层中的光捕获效率。我们还观察到，ND阵列通过降低与钙钛矿层的接触电阻来改善电荷传输。采用ND阵列ETL的PSC实现了19%的最大功率转换效率，具有低的光电流-电压迟滞和稳定的光电流输出。

    关键词： 光学限制、二维光子晶体、纳米盘阵列、电子传输层、钙钛矿太阳能电池、前向散射

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 聚吡咯-聚苯胺-氧化锌纳米复合材料中的自由激子吸收与准可逆氧化还原行为：作为有机发光二极管的电子传输层及超级电容器的电极材料

    摘要： 该三元纳米复合材料由PPY-PANI（聚吡咯-聚苯胺）共聚物与氧化锌（ZnO）构成，通过化学氧化聚合法合成——以过硫酸铵为氧化剂，在不同ZnO浓度条件下对吡咯单体进行聚合反应。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了不同浓度PPY-PANI-ZnO纳米复合材料的谱带位移及其对应的纳米应变变化。表面形貌图像显示，PPY-PANI-ZnO纳米复合材料具有纳米片状结构（源于ZnO的掺入），且随着ZnO浓度增加观察到团聚现象加剧。当ZnO含量为10%时，PPY-PANI-ZnO纳米复合材料的带隙优化缩减至约1.02 eV，并在可见光区域检测到ZnO吸收边的红移现象。该10%配比材料展现出较慢的衰减分量与较高的非辐射电子-空穴复合速率，同时具备优异的电子传输特性及理想蓝光色域表现。实验数据显示：10% PPY-PANI-ZnO纳米复合材料在373K时呈现较高电流密度（~7.95 A/cm2）、超高介电常数（~1960）、显著还原电位（~+0.687 V）以及在10 mV/s扫描速率下高达436.14 F/g的比电容和优异热稳定性；该材料在高电流密度下还具有较长放电时间（~2600 s）和较高功率密度，同时能量密度损失微小。这些卓越性能证实，所制备的10% PPY-PANI-ZnO纳米复合材料可作为OLED电子传输材料，亦适用于高性能高效超级电容器。

    关键词： PPY–PANI–ZnO纳米复合材料，电化学性能，化学氧化聚合，光致发光，电子传输层

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用二维光子晶体提高彩色钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性

    摘要： 彩色太阳能电池因其既能发电又能同时满足装饰需求而备受青睐。钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借其卓越的功率转换效率和加工灵活性，极具潜力成为兼具高效能与美观性的器件。本研究采用模板辅助旋涂法，专门为PSCs设计并制备了两种具有二维光子晶体结构的新型电子传输层（ETLs）——即具有二维反蛋白石（IO）结构的SnO?（IOS）和SnO?-TiO?复合结构（IOST）。对ETLs进行的协同结构与材料改性使其具备多项独特特性，包括优异的电子传输能力、鲜艳色彩以及对钙钛矿薄膜的良好保护作用。此外，将IOS和IOST ETLs有效集成至CH?NH?PbI?基PSC器件中，在呈现结构色的同时实现了16.8%的最高转换效率。

    关键词： 结构色、二维光子晶体、二氧化锡、电子传输层、二氧化钛、钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 具有长T<sub>95</sub>工作寿命的高稳定性红色量子点发光二极管

    摘要： 具有优异性能（如外量子效率EQE和使用寿命）的量子点发光二极管（QLEDs）已基本满足低亮度显示需求。然而高亮度下较短的工作寿命限制了QLEDs在户外显示和照明领域的应用。本研究通过采用锂镁共掺杂且包覆氧化镁壳层的氧化锌纳米粒子层作为电子传输层（ETL），开发出高效稳定的红色QLED。该优化器件峰值EQE高达20.6%，在高电流下效率滚降小，在1000 cd m-2亮度下T95寿命超过11000小时，是目前实现的最稳定红色QLED。其长期稳定性提升归因于使用共掺杂及壳层包覆的氧化锌ETL——通过降低电子注入量改善了器件中的电荷平衡。

    关键词： EQE（外量子效率）、QLEDs（量子点发光二极管）、电子传输层（ETL）、氧化镁包覆的氧化锌、量子点发光二极管、外量子效率、锂镁共掺杂、ZLMO@MO（锂镁共掺杂材料）、寿命

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氯化胆碱修饰的SnO2在MAPbI3钙钛矿太阳能电池中实现高输出电压

    摘要： 氯化胆碱作为光合作用促进剂对提高植物产量具有重要意义，我们发现其在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中具有类似效果。本研究创新性地采用分子自组装方法，在SnO2表面制备氯化胆碱单分子层——该单分子层作为钝化层可减少表面氧空位并提升CH3NH3PbI3（MAPbI3）PSCs性能。基于氯化胆碱修饰SnO2电子传输层（Chol-SnO2 ETL）的MAPbI3 PSC在标准太阳光照射下实现18.90%的最佳光电转换效率（PCE），较未修饰器件提升10%~25%，且通过消除钙钛矿与ETL界面电荷积累显著降低迟滞效应。更重要的是，Chol-SnO2 ETL基MAPbI3 PSC的开路电压（VOC）达1.145 V，高于对照器件（1.071 V）。该研究为提升PSC性能提供了简便有效的方法，对能源可持续发展具有重要长期意义。

    关键词： 自组装单分子层、氯化胆碱、二氧化锡、电子传输层、钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 掺镁氧化锌纳米粒子薄膜作为氧化锌电子传输层与磷化铟量子点层之间发光二极管的中间层

    摘要： 由于具有从可见光区到近红外区的宽发射光谱可调谐性，基于磷化铟的胶体量子点（QDs）在下一代全彩显示器和固态照明领域展现出巨大应用前景。研究人员通过采用镁掺杂氧化锌纳米颗粒（ZnMgO NPs）作为电子传输层氧化锌与活性磷化铟量子点层之间的中间层，制备出性能提升的磷化铟量子点发光器件（QLEDs）。研究发现，ZnMgO NPs能降低电子注入并抑制激子猝灭，这归因于器件中电荷平衡的改善。我们成功实现了高效红光和绿光QLEDs的最大电流效率分别达到5.46和5.91 cd/A，显著高于未使用ZnMgO NP层的对照器件（2.31和2.36 cd/A）。这些结果表明该方法是提升无重金属QLEDs商业化应用的有效途径。

    关键词： 磷化铟量子点、镁掺杂氧化锌、电子传输层、发光二极管、电荷平衡

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019年第12届电子系统工程发展国际会议（DeSE）- 俄罗斯喀山（2019年10月7日-2019年10月10日）] 2019年第12届电子系统工程发展国际会议（DeSE）- 掺铝氧化锌层对有机太阳能电池性能的影响

    摘要： 采用溶胶-凝胶法制备的铝掺杂氧化锌（AZO）作为电子传输层，研究了基于PCDTBT:PCBM共混物的倒置有机太阳能电池的界面特性及器件性能。通过分析不同铝掺杂浓度对AZO层光学、结构及形貌特性的影响发现：铝掺杂浓度调控了晶粒生长尺寸，导致表面形貌差异；高掺杂浓度会提升载流子浓度并增大带隙宽度。使用AZO层的有机太阳能电池性能显著提高——其中0.5%铝掺杂ZnO器件表现最佳，光电转换效率达3.24%，短路电流密度为8.82mA/cm2，填充因子0.46，开路电压0.81V；而参照器件（未掺杂）效率为2.9%，短路电流密度7.6mA/cm2，填充因子0.48，开路电压0.785V。

    关键词： 电子传输层，PCDTBT:PCBM，有机太阳能电池，AZO薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 阴极界面工程方法：全面研究有机光伏器件室内性能提升

    摘要： 有机光伏（OPV）作为驱动室内低功耗设备的可靠能源采集技术具有广阔前景。本文比较了PTB7-Th:PC70BM倒置型OPV在三种不同溶液法制备电子传输层（ETL=PFN、TiOx和ZnO）条件下的室外（1倍太阳光）与室内（LED 2700K）性能。形貌、光学及电学测试表明OPV性能与光照条件密切相关。其中采用PFN-ETL的样品展现出最佳室外性能（功率转换效率PCE达10.55%，并创下该体系OPV最高填充因子FF记录75.00%），但在250-2000勒克斯LED 2700K光照下却表现最差；而ZnO-ETL样品虽室外性能最低（PCE为10.03%），却在1000勒克斯下实现最佳室内性能（PCE 13.94%），1750勒克斯LED灯下PCE更高达16.49%。通过引入ETL类型导致的寄生电阻效应可估算填充因子的变化，此外利用阻抗谱分析发现室内性能与电荷收集效率的变化趋势高度吻合。

    关键词： 阻抗谱、有机光伏、电子传输层、PTB7 - Th:PC70BM、室内性能

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于高效PbS量子点太阳能电池的双电子传输层磁控溅射SnO?

    摘要： 在这项工作中，我们首次成功证明射频磁控溅射氧化锡（SnO?）可作为高效硫化铅量子点（PbS QD）太阳能电池的合格电子传输层（ETL）替代材料。采用该SnO? ETL的最高性能器件实现了8.4%的效率，与溶胶-凝胶氧化锌（ZnO）基器件（8.8%）相当。优异性能主要源于电流密度的提升，这归功于SnO? ETL的卓越特性——包括高电子迁移率和出色的光学透过率。然而我们也发现，由于表面形貌和能级排列欠佳，溅射SnO?基器件的开路电压和填充因子较低。通过在溅射SnO?薄膜上叠加约10纳米厚的溶胶-凝胶ZnO薄膜形成双电子传输层，我们获得了10.1%的最佳效率——这是PbS QD太阳能电池中采用SnO? ETL实现的最高效率。本研究不仅为提升PbS QD太阳能电池效率开辟了新途径，同时也提供了使用工业兼容溅射技术制备此类电池的可能性。

    关键词： 电子传输层，二氧化锡，磁控溅射，硫化铅，量子点太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01