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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 紫外臭氧诱导表面钝化以提升Cu2ZnSnS4太阳能电池性能

    摘要： 界面特性一直被认为是影响半导体器件性能的最关键因素之一。本研究通过在室温下采用紫外臭氧处理，实现了Cu2ZnSnS4（CZTS）与CdS缓冲层界面间的高效表面钝化。该钝化处理使器件的短路电流密度（Jsc）从11.70 mA/cm2显著提升至18.34 mA/cm2，从而将CZTS太阳能电池的效率从3.18%提高到5.55%。表面化学研究表明，紫外臭氧暴露导致CZTS表面形成富Sn-O层，该层钝化了悬挂键并在CZTS/CdS界面处形成了超薄能量势垒层。光致发光（PL）测量证实，该势垒层可减少太阳能电池中的非辐射复合损耗。通过时间分辨PL测得的CZTS太阳能电池中少数载流子寿命延长，进一步验证了紫外臭氧处理诱导的界面钝化效应。本研究为CZTS薄膜的表面钝化提供了一种快速、简单且非常有效的方法，从而提升了CZTS太阳能电池的性能。

    关键词： 铜锌锡硫硒太阳能电池，紫外臭氧处理，界面改性，表面钝化

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 通过Ag?O纳米颗粒修饰的银片墨水制备界面改性的柔性印刷导电薄膜

    摘要： 我们提出了一种制备稳定、低电阻且廉价的印刷柔性导电墨水的新方法。银墨水因其固有的高导电性和稳定性（即使在聚对苯二甲酸乙二醇酯等低成本聚合物薄膜兼容的温度下处理的颗粒渗流网络中），已被广泛研究并商业化应用于印刷电子领域。然而，近期对柔性甚至可拉伸电路的关注为颗粒基墨水带来了新挑战——机械应变可能导致关键的颗粒间接触断开。本研究报道了一种简便、低成本的纳米级Ag?O修饰银片墨水单步合成法，该墨水可在150°C固化温度下转化为高导电银膜，且无需使用保质期有限的有机金属化合物或低金属负载纳米颗粒来修饰银片界面。分析表明：在墨水合成过程中用Ag?O纳米颗粒修饰银片，通过低温还原Ag?O纳米颗粒后在银片间形成桥接互连，从而提升印刷银膜的导电性与柔韧性。本工作中，起始氧化银与金属重量比为5:95的印刷纳米修饰银导体横向电阻率低于1.5×10?? Ω·cm，比相同总银含量和粘合剂体系的未修饰银片墨水薄膜低35%。循环弯曲测试后该电阻率差异扩大至45%，表明纳米修饰墨水对反复弯曲具有更强的耐受性。通过详细的成分与形貌表征，我们证明这种导电性与柔韧性的提升源于银片表面原位合成的Ag纳米颗粒提供了更有效的桥接作用。结合纳米墨水的简化合成方法，该材料成为当前有限的可拉伸导体中切实可行且具有优势的替代方案。

    关键词： 氧化银纳米颗粒修饰的银片墨水、印刷导电薄膜、界面改性、银墨水

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过聚合物纤维界面改性制备可定制且柔性的导电薄膜

    摘要： 便携式设备已实现轻量化、柔性化乃至可拉伸化，使得类皮肤电子器件在生物医疗设备、软体机器人及人机交互等领域获得广泛应用。赋予这些设备柔软灵活的特性极具价值，这将使其能与人体皮肤无缝贴合并提升佩戴舒适度。我们展示了一种简便而有效的柔性导电薄膜制备方法：以电纺聚氨酯（PU）纤维作为柔性基底，通过沉积铜形成Cu-PU复合薄膜。该薄膜具有优异导电性，即便反复折叠（甚至折成电阻仅1.8欧姆的纸鹤）后电阻也仅轻微上升。此外，Cu-PU薄膜能感知张力强度并呈现稳定的焦耳电热性能——基于此的加热手套仅需施加2伏电压即可在30秒内升温至40摄氏度。这种简易高效的制备工艺不仅适用于柔性导电薄膜制造，还将推动便携式柔性电子产品的研发进程。

    关键词： 柔性聚合物纤维、应变传感器、导电性、界面改性

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 受益于共轭聚合物-量子点体异质结连接层的高效钙钛矿量子点太阳能电池

    摘要： 在这项工作中，我们报道了一种高效且普适的钙钛矿量子点（PQD）太阳能电池制备方法，可显著提升器件效率。通过在PQD基质溶液中溶解最佳用量的共轭聚合物，在PQD/空穴传输层（HTL）界面处构建聚合物-QD体异质结混合层，所得太阳能电池器件展现出显著增强的短路电流密度和光电转换效率。深入表征表明：向PQD薄膜中添加最佳共轭聚合物能有效减少针孔缺陷，从而实现更高效的界面电荷转移并降低载流子复合损失。更重要的是，研究发现共轭聚合物的最高占据分子轨道（HOMO）能级对优化PQD/HTL界面载流子传输具有关键作用。通过合理选择共轭聚合物，我们分别实现了基于CsPbI3和FAPbI3 PQD的太阳能电池最佳功率转换效率约14%和13.2%，处于目前所有报道PQD太阳能电池的领先水平。这些发现为精准调控有机-无机界面以改进光伏器件性能提供了重要见解。

    关键词： 界面改性、太阳能电池、钙钛矿量子点、体异质结、共轭聚合物

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用超声雾化石墨烯量子点进行界面改性以实现高效钙钛矿太阳能电池

    摘要： 二氧化钛（SnO?）是替代传统二氧化钛（TiO?）制备高效平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）的极具前景的电子传输材料。然而为实现工艺兼容性与更大规模器件制备，通常采用低温溶液法处理的SnO?，这会在电子传输层（ETL）中产生大量陷阱态并直接影响器件性能。本研究提出一种界面修饰策略，在二氧化锡（SnO?）与钙钛矿层之间沉积超声雾化超薄石墨烯量子点（GQDs）薄膜。超声雾化沉积能有效避免水溶液对SnO?表面化学性质的破坏。此外，我们证实GQDs可改变SnO?薄膜表面特性，并优化SnO?与钙钛矿界面的电荷传输能力。相应地，基于CH?NH?PbI?的PSCs功率转换效率（PCE）从13.61%显著提升至16.54%，最高稳态PCE超过16%。我们认为通过超声雾化工艺实现的界面修饰工程是获得高效钙钛矿太阳能电池的有效策略。

    关键词： 界面改性、二氧化锡、超声雾化、钙钛矿太阳能电池、石墨烯量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 界面改性对ZnTe:Cu接触CdTe薄膜太阳能电池性能提升作用的研究

    摘要： 碲化镉（CdTe）已成为薄膜光伏市场的主导技术之一。实现高效碲化镉薄膜太阳能电池的关键问题之一仍是寻找合适的背接触层。本研究深入探讨了典型ZnTe:Cu背接触结构的界面改性机制与器件性能提升原理。研究发现，虽然沉积态ZnTe:Cu缓冲层能降低接触势垒，但器件性能仍受限于缺陷复合的增加?？煽厝却砉ひ毡恢な的苡行Щ航獗辰哟ゴΦ母春纤鹗АＯ晗副碚鞅砻鳎喝却砉讨蟹⑸薈dTe/ZnTe:Cu界面反应并改变了界面成分，从而优化了界面化学状态和能带排列。改善的界面特性降低了缺陷复合并促进了空穴传输，最终显著提升了器件效率。

    关键词： 碲锌镉：铜，复合，碲化镉，太阳能电池，界面改性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氟化铵界面修饰实现高性能且长期稳定的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 作为新一代最具前景的光伏器件，钙钛矿太阳能电池（PSC）的效率从2009年的3.8%迅速提升至近期的24.02%。大量研究表明，界面缺陷及载流子在界面的复合仍是阻碍PSC光伏性能与稳定性提升的重要研究对象。本文提出采用氟化铵（NH4F）修饰电子传输层与钙钛矿层界面的新方法。经NH4F修饰的TiO2薄膜能有效缓解并钝化TiO2/钙钛矿界面缺陷，降低载流子复合率，同时增强电子提取与注入能力。因此，采用最佳NH4F浓度进行界面修饰的平面PSC在20%相对湿度下可保持初始效率95%以上达32天，其冠军功率转换效率达20.47%，而相同条件下未修饰器件仅获得18.59%的效率。该工作展示了一种低成本且高效的策略来制备高性能稳定钙钛矿太阳能电池。

    关键词： 氟化铵，载流子复合，钙钛矿太阳能电池，界面改性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 2-甲基咪唑作为中间层用于提高钙钛矿太阳能电池的开路电压

    摘要： 开路电压损失是混合钙钛矿太阳能电池接近理论功率转换效率值的主要障碍。本研究首次提出并实施了一种使用2-甲基咪唑作为涂层材料来修饰钙钛矿与介孔TiO2层界面的可行有效策略。结果表明，该策略使钙钛矿太阳能电池的开路电压显著提升了80 mV。电子阻抗谱和光致发光光谱结果显示，作为界面绝缘层的2-甲基咪唑修饰能有效抑制电子从阳极向钙钛矿活性层的反向转移，从而抑制界面处的载流子复合，最终提升器件开路电压。经2-甲基咪唑修饰的电池开路电压从1.05 V提升至1.13 V，功率转换效率从17.48%提高到19.45%。其中1 cm2面积的优化器件更实现了16.38%的优异效率。

    关键词： 2-甲基咪唑，开路电压，效率，界面改性，钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 以环辛四噻吩为核心的三维空穴传输材料助力钙钛矿太阳能电池效率突破19%

    摘要： 本研究中，刚性三维环辛四噻吩作为核心组分构建了两种空穴传输材料（HTMs）——COTT-1和COTT-2。通过实验与模拟相结合的方法，系统研究了它们的光物理、电化学及热学性质?；贑OTT-1和COTT-2的钙钛矿太阳能电池（PSCs）测试显示，其功率转换效率（PCE）分别为8.4%和17.7%，与相同条件下Spiro-OMeTAD基器件（18.2%）相当。当采用COTT-1作为界面层、COTT-2作为空穴传输材料时，PCE进一步提升至19.2%。通过光致发光（PL）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）实验分析了这些现象，证实了环辛四噻吩核心空穴传输材料的潜力。

    关键词： 功率转换效率、界面改性、噻吩、钙钛矿太阳能电池、空穴传输材料、三维结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 有机染料分子修饰的溶胶-凝胶ZnO用于高效倒置聚合物太阳能电池

    摘要： 在反型聚合物太阳能电池（PSCs）的电子传输层制备中，通过溶胶-凝胶法向ZnO层引入阳离子染料结晶紫（CV）/乙基紫（EV）进行改性。X射线光电子能谱显示CV/EV存在于ZnO表面顶层。此外，由于氯离子占据作用，CV/EV改性显著减少了氧缺陷。深度剖析证实CV/EV含量从ZnO表面至底层逐渐递减。改性后ZnO表面更光滑且疏水性增强，改善了与活性层的接触。同时CV/EV参与结晶过程使ZnO晶粒尺寸增大。紫外光电子能谱和外量子效率分析表明，改性后界面偶极会轻微降低ZnO功函数及ZnO与活性层间的能垒。相应地，分别经CV和EV改性的ZnO使反型PSCs具有更优形貌和电子提取能力，其光电转换效率分别达到8.80%和9.06%（原始ZnO为7.59%）。结论表明，通过在溶胶-凝胶法制备ZnO时简单添加CV/EV，可有效改善其形貌和电学性能，为制备高效PSCs提供简便方法。

    关键词： 界面改性、阳离子染料、聚合物太阳能电池、电子传输、溶胶-凝胶氧化锌

    更新于2025-09-12 10:27:22