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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • [IEEE 2017年第44届光伏专家会议(PVSC) - 华盛顿特区(2017.6.25-2017.6.30)] 2017年IEEE第44届光伏专家会议(PVSC) - 碱处理对富铜薄膜太阳能电池界面效应的影响

    摘要： 与贫铜生长的CuInSe2吸收层相比，富铜生长的吸收层具有更好的电流收集性能。然而，基于富铜吸收层的电池效率较低，这是由于吸收层-缓冲层界面较差，其中界面复合是主要的复合路径。本文采用氟化钾后沉积处理来改善这一界面，主要复合路径的激活能接近带隙能量即为佐证。该处理还成功消除了导纳测量中观察到的200 meV台阶——这是富铜CuInSe2电池的主要特征。

    关键词： 导纳测量、铜过量、界面复合、氟化钾沉积后处理、铜铟硒

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 水溶液法制备碘化亚铜作为空穴传输材料用于平面反型钙钛矿太阳能电池

    摘要： 与有机空穴传输层（HTL）相比，无机载体传输层对环境具有更强的鲁棒性和稳定性。本文报道了采用碘化亚铜（CuI）作为HTL的卤化物钙钛矿器件制备，并探究了材料特性及光电表征。该CuI器件实现了14.1%的器件效率。研究发现CuI薄膜形貌会影响钙钛矿薄膜生长，进而改变器件参数。界面激活能（EA）~Eg表明钙钛矿体相中的复合活动占主导地位。电容分析揭示了钙钛矿体相中存在0.527 eV和0.332 eV两个陷阱中心。

    关键词： 电容谱、界面复合、缺陷、碘化铜、卤化物钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 表面复合在HTL/CH3NH3PbI3界面钙钛矿太阳能电池中的作用

    摘要： 为使有机金属三卤化物钙钛矿太阳能电池达到最高性能，必须明确对钙钛矿材料起关键作用的主导机制。本研究聚焦于p-i-n结构太阳能电池器件中空穴传输层（HTL）与钙钛矿CH3NH3PbI3之间的界面复合。研究表明，采用Cu∶NiOx作为空穴传输层会显著降低短路光电流（Jsc）和开路电压（Voc）。但我们发现添加PTAA薄膜可提升电池品质，使此类太阳能电池效率提高2%。本文通过"钙钛矿材料死层"理论解释Jsc和Voc损失——该死层存在极高表面复合率。我们通过系列详细分析进行数值与实验研究，深入理解其背后的物理过程。漂移-扩散模型显示，寄生复合层的存在主要影响模拟样品中的电流分布，从而解释Jsc和Voc损失。这些结果有助于提升钙钛矿太阳能电池的品质。

    关键词： 死层复合，钙钛矿太阳能电池，界面复合

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 双介观无空穴传输材料钙钛矿太阳能电池：通过溅射超薄Al?O?隔离层克服电荷传输限制

    摘要： 在基于碳-石墨的单片钙钛矿太阳能电池（PSCs）中，电绝缘空间层起着关键作用，其已被证实可防止电子在介孔TiO?（mp-TiO?）与碳-石墨（CG）界面处的电荷复合。传统三介观结构通常采用1微米厚的印刷层来实现这一功能，以避免欧姆漏电并实现高开路电压。本研究开发了一种可重复的大面积制备工艺，用超薄致密的40纳米溅射Al?O?层替代该厚空间层——该绝缘层能有效防止欧姆漏电。由此从原理上消除了此前因厚介孔空间层内空穴扩散路径受限导致的传输限制问题，为开发最高效率的下一代双介观碳-石墨基PSCs铺平了道路。扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线分析（EDX）和原子力显微镜（AFM）测试表明，完全氧化的溅射Al?O?层形成了覆盖底层介孔层的类多孔结构。通过精确调控厚度，在实现电绝缘的同时确保钙钛矿溶液的最佳渗透与完全结晶。光电压衰减、光照依赖及时间依赖的光致发光测试显示：最优化的40纳米Al?O?层不仅能防止欧姆漏电，还可有效降低mp-TiO?/CG界面的电荷复合，同时允许空穴高效扩散通过嵌入其类多孔结构中的钙钛矿晶体。最终在AM 1.5G全日照条件下，采用CH?NH?PbI?钙钛矿实现了1V的稳定开路电压，器件稳态效率达12.1%。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池，氧化铝空间层，双介观结构，碳-石墨，无空穴传输层，溅射法，界面复合

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 钙钛矿太阳能电池中的非辐射复合：界面的作用

    摘要： 钙钛矿太阳能电池兼具高载流子迁移率、长载流子寿命和高辐射效率等优势。然而完整器件仍存在显著的非辐射复合损耗，导致其开路电压远低于肖克利-奎伊瑟极限。本文综述了从皮秒级到稳态条件下钙钛矿太阳能电池非辐射复合机制的最新研究进展，重点分析钙钛矿吸光层与电荷传输层界面间的相互作用。通过量化有无传输层附着时钙钛矿薄膜中的准费米能级分裂，可明确非辐射复合的起源并解释实际器件的开路电压表现。这些测量证实：在先进太阳能电池中，钙钛矿与传输层界面处的非辐射复合比体相或晶界过程影响更为显著。光学泵浦-探测技术为界面复合路径提供了补充性研究手段，并给出转移速率与复合速度的定量数据。研究还重点突出了有前景的优化策略，特别是能级排列的作用及表面钝化的重要性。最新报道的低非辐射损耗钙钛矿太阳能电池已有效克服界面复合问题，为突破热力学效率极限铺平了道路。

    关键词： 界面复合、开路电压、钙钛矿太阳能电池、光致发光

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 太阳能电池中的载流子收集与接触选择性

    摘要： 光伏吸收体材料接触的电子特性对任何类型太阳能电池的最终效率都至关重要。对于基于单晶硅、多晶Cu(In,Ga)Se?、CdTe或金属卤化物钙钛矿等高质量吸收体材料的高效太阳能电池而言，接触形成甚至是决定最终效率的关键工艺步骤。本文将近期发展的、用于描述太阳能电池接触选择性的定量概念，整合为适用于所有类型太阳能电池及所有接触类型的普适性理论框架。研究表明，内建电压是影响光伏吸收体材料接触选择性的重要参数。同时证明接触选择性在数学上与可通过发光技术测量的收集效率存在关联。

    关键词： 太阳能电池、电荷提取、表面复合、光伏、界面复合

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 地球丰产元素Cu-Zn-Sn-S太阳能电池中替代电子传输层的a-TiO?/Cu-Zn-Sn-S界面能级排列与纳米尺度研究

    摘要： 多年来，以丰富地球元素和纯硫化物为原料的铜锌锡硫（CZTS）太阳能电池效率一直停滞在9.4%左右，而其同类产品铜铟镓硒（CIGS）的效率已超过22%?？返缪梗╒OC）偏低是导致效率低下的主要挑战因素，这是由严重的非辐射界面复合引起的。传统CZTS-CdS界面因能量级排列不当和晶格失配存在较高缺陷态，加剧了陷阱辅助复合效应，从而导致低开路电压。本研究提出采用非晶态二氧化钛（带隙Eg=3.8 eV）作为传统低带隙硫化镉（Eg=2.4 eV）层的理想替代材料。通过X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）对CZTS-TiO2层表面及界面进行了研究，结果显示CZTS-TiO2界面呈现有利的"尖峰"状构型，其导带偏移值为0.17 eV。利用开尔文探针力显微镜对CZTS-TiO2层界面进行纳米尺度探测表明，与传统CZTS-CdS界面相比，CZTS-TiO2界面的复合势垒更高?；贑ZTS-TiO2异质结的光电探测器中光生载流子的快速衰减响应和较低持续光电导现象进一步验证了研究结果。能级排列与纳米尺度界面研究表明，二氧化钛可作为丰富地球元素CZTS太阳能电池极具前景的缓冲层替代材料。

    关键词： XPS、TiO2、CZTS、CdS、能级排列、KPFM、UPS、太阳能电池、界面复合

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 采用室温处理的氧化钨电子传输层实现高效柔性钙钛矿太阳能电池

    摘要： 对于柔性钙钛矿太阳能电池而言，采用室温技术制备致密电子传输层以实现高功率转换效率是最佳方案之一。本研究通过真空蒸镀法开发出一种无需退火、无掺杂的非晶氧化钨作为柔性钙钛矿太阳能电池的电子传输层。我们在柔性PEN/ITO衬底上直接沉积了不同厚度（0-50纳米）的致密非晶氧化钨电子传输层。通过建立改进机制模型，阐明了厚度调控如何同步提升结晶度并缓解界面复合与电荷传输之间的权衡关系。优化发现，厚度为30纳米的高均匀性、致密非晶氧化钨电子传输层不仅能减少钙钛矿层针孔，还能通过降低电阻增强电荷传输。机械弯曲稳定性测试表明，所制备的钙钛矿太阳能电池在超过1000次弯曲循环后仍保持稳定的功率转换效率。这种室温制备工艺使非晶氧化钨成为大规模柔性钙钛矿太阳能电池的潜在电子传输层候选材料，与实际卷对卷太阳能电池制造工艺兼容。

    关键词： 电子传输层，非晶氧化钨，低温，柔性太阳能电池，界面复合

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过双电子传输层提升高效平面钙钛矿太阳能电池的界面电荷提取性能

    摘要： 电子传输层（ETLs）的电荷提取对提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能至关重要。本研究成功制备了四种不同ETLs（SnO?、非晶Zn?SnO?（am-ZTO）、am-ZTO/SnO?及SnO?/am-ZTO）的PSCs器件，系统探究了四类ETLs对器件界面复合行为及电荷传输特性的影响。对于双am-ZTO/SnO? ETLs结构，脉冲激光沉积法制备的致密am-ZTO ETL与FTO形成比旋涂薄膜更紧密的物理接触，有效降低漏电流并改善ETL/FTO界面的电荷收集效率。此外，该结构产生较大的自由能差（ΔG），促进钙钛矿向ETLs的电子注入，并形成额外的钙钛矿→am-ZTO电子传输通道进一步提升注入效率?；谒玜m-ZTO/SN? ETLs的器件实现了20.04%的光电转换效率与19.17%的稳态效率。值得注意的是，该器件在150°C低温条件下制备，为PSCs的大规模生产提供了可行方案，并为柔性PSCs发展奠定基础。本研究通过调控ΔG和界面接触设计ETLs以提升PSCs性能的策略具有重要指导意义。

    关键词： 非晶态Zn2SnO4/SnO2、电荷传输、钙钛矿太阳能电池、界面复合

    更新于2025-09-11 14:15:04