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掺铝氧化锌电子传输层对倒置体异质结太阳能电池效率的影响
摘要： 掺杂是增强光伏器件中金属氧化物电荷传输层固有电学性能的常用策略，因为电子传输层（ETL）的高导电性可通过降低串联电阻来提升光电流。为提高ETL导电性，本研究采用铝（Al）掺杂氧化锌（ZnO）层，并探究了掺铝氧化锌（AZO）对基于聚[[4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基]-[3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]-噻吩并[3,4-b]噻吩二基]]（PTB7）：[6,6]-苯基C71丁酸甲酯（PC71BM）的反型体异质结（BHJ）聚合物太阳能电池性能的影响。测得AZO的电导率约为10^-3 S/cm，比本征ZnO（约10^-5 S/cm）高两个数量级。通过降低含AZO层器件的串联电阻（Rs），短路电流（Jsc）从15.663 mA/cm2显著提升至17.040 mA/cm2，使该器件的功率转换效率（PCE）达到8.984%。
关键词： 氧化锌、有机光伏、导电性、掺杂、电子传输层
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用SnO?-KCl复合电子传输层实现平面钙钛矿太阳能电池的同步接触与晶界钝化
摘要： 钙钛矿太阳能电池的性能对有害缺陷十分敏感，这些缺陷易在体相钙钛矿薄膜的界面和晶界处聚集。对各区域进行缺陷钝化可降低陷阱密度，从而减少非辐射复合损失。然而，由于溶剂不相容性和钙钛矿形成过程的复杂性，同时对晶界与底部电荷传输层/钙钛矿界面进行缺陷钝化具有挑战性。本研究在平面钙钛矿太阳能电池中采用SnO2-KCl复合电子传输层（ETL），同步钝化ETL/钙钛矿界面缺陷与钙钛矿薄膜晶界。ETL/钙钛矿界面处的K+和Cl-离子对接触界面进行钝化，同时ETL中的K+能扩散穿过钙钛矿薄膜钝化晶界。使用SnO2-KCl复合ETL的器件实现了开路电压从1.077 V提升至1.137 V，对应功率转换效率从20.2%增至22.2%。本工作报道的复合ETL策略为缺陷钝化提供了新途径，可进一步提升钙钛矿太阳能电池效率。
关键词： 电子传输层，钙钛矿太阳能电池，缺陷钝化
更新于2025-09-11 14:15:04
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以石墨烯和聚苯胺纳米复合材料修饰的二硫化钼作为OLED应用的电子传输层
摘要： 将二维MoS2和氧化石墨烯（GO）掺入聚苯胺（PANI）基体，成为提升纯PANI电学与光学性能的有效途径。通过以过硫酸铵（APS）为氧化剂、采用不同MoS2含量的苯胺单体原位化学氧化聚合，合成了三元纳米复合材料PANI-rGO-MoS2（PGM）。场发射扫描电镜和透射电镜研究表明，PGM纳米复合材料的表面形貌显示聚苯胺纳米纤维包覆层及氧化石墨烯片层覆盖在堆叠的MoS2片层上。傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱证实了聚苯胺、还原氧化石墨烯与二硫化钼之间的相互作用。计算得出优化PGM3纳米复合材料的带隙约为1.21 eV，具有相对缓慢的衰减成分和较高的电子-空穴复合非辐射速率。PGM3纳米复合材料的光致发光光谱呈现紫、蓝、蓝绿、绿四组发射带，在深蓝光区观察到色度，色彩纯度达70%。与原始PANI相比，优化PGM3纳米复合材料的导电率提升了184.43%。这些结果表明，优化PGM3纳米复合材料可作为高效有机发光二极管（OLED）器件中优异的电子传输层材料。
关键词： 氧化石墨烯、二硫化钼、纳米复合材料、电子传输层、有机发光二极管、聚苯胺
更新于2025-09-11 14:15:04
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2.1：采用金属氧化物传输层的高效量子点发光二极管
摘要： 本研究引入金属掺杂ZnO材料以实现高效量子点发光二极管。与作为电子传输层(ETL)的ZnO相比，基于金属掺杂ZnO ETL的反置绿色量子点发光二极管(G-QLEDs)展现出更高效率，其最大电流效率和功率效率分别达到49.2 cd/A和49.8 lm/W，显著优于基于ZnO ETL的器件。
关键词： 量子点，电子传输层，量子点发光二极管，高效量子点发光二极管
更新于2025-09-10 09:29:36
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高度柔性且可溶液加工的有机光电二极管及其在光学发光氧气传感器中的应用
摘要： 我们展示了一种基于聚(3-己基噻吩-2,5-二基)与1-(3-甲氧羰基)丙基-1-苯基[6,6]C61(P3HT:PCBM)共混物的体异质结(BHJ)结构、溶液法制备的柔性有机光电二极管(f-OPD)。采用掺杂碳酸铯的乙氧基化聚乙烯亚胺(d-PEIE)作为电子传输层(ETL)材料，显著提升了f-OPD的电子注入性能。与传统ETL材料(如Cs2CO3)的f-OPD相比，基于d-PEIE的f-OPD外量子效率(EQE)大幅提升。分析结果表明，d-PEIE降低了阴极功函数，从而促进了电子从活性层(AL)向f-OPD阴极的高效注入。此外，在5mm弯曲半径下经历10,000次拉伸弯曲循环后，基于d-PEIE的f-OPD归一化暗电流变化(ID/ID0)仍保持在90%以上，展现出优异的器件弯曲稳定性。最终成功制备了由光致发光氧(O2)传感薄膜、光源和f-OPD组成的基于f-OPD的发光氧(O2)传感器。与采用传统ETL材料f-OPD的氧传感器相比，基于d-PEIE的f-OPD氧传感器显示出与氧浓度相关的最高光电流和氧灵敏度。
关键词： 有机光电二极管，电子传输层，碳酸铯，乙氧基化聚乙烯亚胺
更新于2025-09-10 09:29:36
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无载流子传输层平面钙钛矿电池的数值模拟
摘要： 平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）研究中的挑战之一是设计出结构尽可能简单且器件性能高的电池结构，这有助于降低工艺复杂性、提高器件稳定性并减少制造成本。本工作针对两类构型——基于p型CH3NH3PbI3的无空穴传输层（HTL）平面PSCs，以及基于p型CH3NH3PbI3的无空穴传输层（HTL）和无电子传输层（ETL）平面PSCs，采用AFORS-HET软件进行建模与模拟，并详细分析了这些PSCs的性能。模型中考虑了影响PSCs性能的多个因素或参数，如界面缺陷层、钙钛矿层的陷阱密度、串联电阻和分流电阻。ZnO:Al/ZnO/CH3NH3PbI3和ZnO:Al/TiO2/CH3NH3PbI3构型的无HTL PSCs所获得的功率转换效率（PCE）分别为14.36%和16.92%。三种透明导电氧化物（TCO）材料，即ZnO:Al、FTO和ITO，直接与p型CH3NH3PbI3结合形成ZnO:Al/CH3NH3PbI3、FTO/CH3NH3PbI3和ITO/CH3NH3PbI3无载流子传输层PSCs，其PCE分别高达15.91%、15.48%和6.42%。该评估表明，一些具有TCO/钙钛矿异质结、极简器件结构的无HTL且无ETL、无载流子传输层的平面PSCs具有高性能。这可能是因为在TCO/CH3NH3PbI3异质结太阳能电池中，光生载流子可以通过内建电场有效分离，并从p-n异质结传输到电极。
关键词： 平面钙钛矿太阳能电池，无空穴传输层，功率转换效率，透明导电氧化物/电子传输层/CH3NH3PbI3，透明导电氧化物/CH3NH3PbI3，无电子传输层
更新于2025-09-10 09:29:36