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oe1(光电查) - 科学论文

95 条数据
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  • 基于聚苯胺衍生物作为空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSC）在学术界和工业界均受到广泛研究。尽管这种光伏技术具有低成本、易加工的优势，但其依赖的原材料成本较高，给大规模生产带来挑战。本研究采用聚苯胺（PAni）及其衍生物聚邻甲氧基苯胺作为空穴传输材料（HTM）替代最常用的螺-OMeTAD，在导电聚合物中掺杂十四烷基苯磺酸（DBSA）以提升导电性。同时评估了使用掺杂/未掺杂导电聚合物与不同金属电极组合的电池性能表现。当采用金电极与掺杂PAni-DBSA组合时，最佳光电转换效率达到10.05%，与使用螺-OMeTAD作为空穴传输材料的标准器件性能相当。

    关键词： 空穴传输材料，钙钛矿太阳能电池，聚苯胺

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 供电子基团对作为空穴传输材料的吲哚啉取代基电化学和光学性质的影响：一项计算研究

    摘要： 研究了连接在两种低成本核心结构（四氮杂富勒烯和芘）的吲哚啉取代基上的供电子基团对新型空穴传输材料（HTMs）电化学和光学行为的影响?；诿芏确汉砺郏―FT）、含时密度泛函理论（TD-DFT）和马库斯理论等计算方法，获得了空穴迁移率、溶解性、稳定性、吸收与发射光谱、斯托克斯位移以及HOMO/LUMO能级与分布等重要参数并展开讨论。研究发现所有设计结构的HOMO分布范围均比LUMO更广。结果表明，随着供电子能力增强，所设计HTMs的最大吸收带发生红移。预测显示具有2.90×10?3 cm2V?1s?1和1.51×10?3 cm2V?1s?1空穴迁移率的TAF/吲哚啉-OMe与Py/吲哚啉-NH?体系能赋予器件更高的填充因子和短路电流密度。

    关键词： 空穴传输材料、钙钛矿太阳能电池、不同电子给体基团、吲哚啉取代基、密度泛函理论/含时密度泛函理论、成本效益

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一类新型热稳定且电稳定的空穴传输材料：以[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩为端基的有机发光器件用化合物

    摘要： 开发了一系列新型有机发光器件（OLED）空穴传输材料，旨在实现高热稳定性和电稳定性。通过引入[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩（BTBT）基团作为端基实现了这一目标。这些BTBT端基空穴传输材料表现出优异的热稳定性（玻璃化转变温度Tg超过150°C），并在高亮度（超过8000 cd m–2，电流密度：15 mA cm–2）绿色磷光OLED中展现出高电稳定性。

    关键词： 有机发光器件（OLED），空穴传输材料，芳胺衍生物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 羟甲基功能化PEDOT-MeOH:PSS用于钙钛矿太阳能电池

    摘要： 聚(羟甲基化-3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT-MeOH:PSS)导电聚合物被合成并作为空穴传输材料应用于倒置结构钙钛矿太阳能电池(PVSCs)。通过在乙烯二氧噻吩(EDOT)分子中引入羟甲基(-MeOH)官能团，降低了PEDOT-MeOH的最高占据分子轨道能级，从而提高了PEDOT-MeOH:PSS的功函数。此外，EDOT-MeOH单体之间以及EDOT-MeOH单体与PSS上的硫酸盐基团之间可形成氢键，这促进了PEDOT-MeOH链的增长并增强了PSS的掺杂效果。通过改变聚合过程中PSS和氧化铁试剂的用量，并在聚合后处理中添加乙二醇，可调控PEDOT-MeOH:PSS的电子特性、微观结构及表面形貌?；谝叶即淼腜EDOT-MeOH:PSS的PVSCs由于具有更优的能量匹配和更高的电导率，其性能优于商用PEDOT:PSS基器件。本研究为开发高效倒置PVSCs的新型空穴传输材料开辟了新途径。

    关键词： 空穴传输材料、钙钛矿、太阳能电池、电导率、功函数

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于蒽二噻吩的高效稳定钙钛矿太阳能电池空穴传输材料

    摘要： 一种以蒽二噻吩为中心桥连基团的新型空穴传输材料（HTM）BTPA-7被成功开发。与spiro-OMeTAD（2,2',7,7'-四(N,N-二对甲氧苯基胺)-9,9'-螺二芴）相比，BTPA-7的合成步骤从6步大幅缩减至3步，且合成成本约为spiro-OMeTAD的一半。此外，BTPA-7虽然电导率相对较低，但具有更高的空穴迁移率和更高的玻璃化转变温度（Tg）。在光伏性能方面，基于BTPA-7的FA0.85MA0.15PbI3和MAPbI3钙钛矿太阳能电池（PSC）器件效率略低于spiro-OMeTAD（分别为17.58%对比18.88%，11.90%对比13.25%），但由于BTPA-7更高的空穴迁移率，其实现了显著更高的短路电流密度（Jsc）。同时，BTPA-7的疏水性特征最终提升了器件稳定性。BTPA-7凭借更低的成本、更高的空穴迁移率、更高的Tg、令人满意的光伏性能以及优异的器件稳定性，可作为spiro-OMeTAD在PSC中的替代材料。

    关键词： 稳定性、蒽二噻吩、空穴传输材料、合成成本

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 高效稳定大面积钙钛矿太阳能电池用“幸运三叶草”空穴传输材料的简易合成

    摘要： 空穴传输材料（HTMs）在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中起着将空穴从钙钛矿层传输至对电极的关键作用。通过引入四个二甲氧基三苯胺基团和蒽基中心桥连结构，成功合成了新型HTM材料BTPA-8。该材料与MAPbI3（MA=CH3NH3）或FA0.85MA0.15PbI3（FA=HC(NH2)2）具有匹配的能带排列，展现出高空穴迁移率与优异热稳定性。基于BTPA-8的最佳FA0.85MA0.15PbI3器件在0.09 cm2孔径面积下反向扫描获得17.99%的功率转换效率（PCE）。相同条件下，标准spiro-OMeTAD（2,2,7,7-四(N,N-二对甲氧基苯胺)-9,9-螺二芴）器件PCE为18.92%。对于孔径面积>1 cm2的MAPbI3器件，BTPA-8器件PCE达12.31%，与spiro-OMeTAD（13.25%）相当。由于更高的疏水性，BTPA-8基PSCs比spiro-OMeTAD具有更优的长期稳定性。结合其更低的合成成本与提升的长期稳定性，BTPA-8在PSCs应用中展现出良好前景。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池，空穴传输材料，蒽，低成本

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 钴掺杂NiOx/钙钛矿界面的结构与电学研究：高效倒置太阳能电池

    摘要： 用于稳定且廉价的倒置钙钛矿太阳能电池的无机空穴传输材料（HTMs）备受期待。在此背景下，具有低温合成特性的NiOx已被采用。然而其低导电率和大量缺陷限制了效率提升。金属掺杂是提高导电率的方法之一。本研究合成了含0.75、1、1.25、2.5和5摩尔%钴（Co）离子的钴掺杂NiOx纳米颗粒，用于倒置平面钙钛矿太阳能电池。采用低温沉积钴掺杂NiOx HTM的器件最佳效率达到16.42%（0.75摩尔%掺杂量）。值得注意的是，我们证明这种改进并非源于NiOx薄膜导电率的提升，而是由于钙钛矿层形貌的改善。观测发现钴掺杂虽会加剧器件界面复合，但更重要的是优化了钙钛矿形貌——增大晶粒尺寸并降低体相缺陷密度与体相复合。在0.75摩尔%掺杂量时，有益效应不仅抵消了负面作用还进一步提升了性能。因此0.75摩尔%钴掺杂显著改善了NiOx基倒置平面钙钛矿太阳能电池的性能，在低温合成与沉积无机材料方面实现了良好平衡：既不影响钙钛矿结构特性带来的强效增益，又无需牺牲器件性能。本研究从电学和结构两个维度揭示了界面的重要性，证实低浓度钴掺杂作为提升倒置钙钛矿太阳能电池性能的关键因素。

    关键词： 空穴传输材料、倒置平面钙钛矿太阳能电池、钙钛矿形貌、钴掺杂氧化镍、电导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 电荷传输中间层对p-i-n型钙钛矿太阳能电池光致降解贡献的解耦研究

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）已展现出卓越的性能，但在该技术成功商业化之前，其运行稳定性仍需大幅提升。越来越多的证据表明，PSCs的稳定性与吸收层薄膜和相邻电荷传输层之间的界面化学性质密切相关，而具体的作用机制尚不明确。本文提出了一种系统方法，用于解耦富勒烯衍生物PC61BM顶部电子传输层（ETL）与p-i-n结构钙钛矿太阳能电池中各种底部空穴传输层（HTL）材料引发的降解效应。我们发现MAPbI3吸收层与PC61BM的化学相互作用对太阳能电池运行稳定性的影响最为显著。然而，当底部钙钛矿/HTL界面未发生退化时，清除降解的富勒烯衍生物并沉积新鲜ETL可恢复初始光伏性能?；诖朔椒ǎ谘饭庹沾砗?、完成太阳能电池结构前刷新ETL，我们得以比较不同HTL堆叠的光稳定性。结果表明，PEDOT:PSS和NiOx在光照下会导致相邻钙钛矿层显著退化，而PTAA能提供最稳定的钙钛矿/HTL界面。通过对新鲜和老化样品进行飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）分析，我们确定了MAPbI3与HTLs相互作用的化学起源。本研究提出的方法学及揭示的降解路径将有助于未来高效稳定钙钛矿太阳能电池的开发。

    关键词： 空穴传输材料、钙钛矿太阳能电池、飞行时间二次离子质谱、稳定性、界面退化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 具有超分子相互作用和反向扩散的无掺杂空穴传输材料，用于高效且?？榛膒-i-n型钙钛矿太阳能电池

    摘要： 无掺杂有机空穴传输层（HTL）材料的理性设计仍是实现高效稳定p-i-n平面钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）的挑战。本研究通过调控骨架和共轭侧链精细控制分子构象，合成了两种π共轭小分子HTL材料。其中含平面稠环苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩（BDT）核与共轭噻吩侧链的BDT-TPA-sTh呈现平面构象。X射线晶体学显示其固态下通过平行位移π-π堆积及S-π弱键超分子相互作用形成有利堆积模型，从而在无掺杂条件下显著提升空穴迁移率。作为p-i-n平面pero-SCs的HTL材料，BDT-TPA-sTh的低溶解度使其能逆向扩散至钙钛矿前驱体溶液，辅助后续钙钛矿薄膜生长并钝化未配位Pb2?缺陷。由此制备的平面p-i-n pero-SCs获得20.5%的冠军光电转换效率（PCE）并增强湿度稳定性。值得注意的是，该HTL材料还表现出弱厚度-光伏依赖性，采用刮涂法制备的1 cm2模组器件（BDT-TPA-sTh为HTL）实现了15.30%的PCE。该HTL材料设计策略有望推动高性能、无掺杂且可印刷大面积平面p-i-n pero-SCs的发展。

    关键词： 空穴传输材料、p-i-n平面钙钛矿太阳能电池、反向扩散、超分子相互作用

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 有机离子塑性晶体作为高效稳定钙钛矿太阳能电池的空穴传输层

    摘要： 有机离子塑性晶体（OIPCs）通过一种简单的无金属、低成本方法合成。通过策略性同步富电子吩噁嗪与碘化苯并咪唑盐（OIPC-I）和溴化苯并咪唑盐（OIPC-Br），显著提升了OIPCs的空穴迁移率和导电性，使其成为稳定钙钛矿太阳能电池（PSCs）中传统有机空穴传输材料（HTMs）的高效替代品。以OIPC-I作为空穴传输层制备的PSCs，在无添加剂和添加锂盐添加剂的情况下分别实现了15.0%和18.1%的功率转换效率，与相似条件下制备的螺-OMeTAD基器件相当。此外，采用OIPCs的PSCs相比含或不含添加剂的螺-OMeTAD展现出更优的稳定性。本研究首次将苯并咪唑基OIPCs用作钙钛矿太阳能电池的有机HTM替代材料，为设计兼具高效能和长期稳定性的OIPCs开辟了新途径。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、有机离子塑性晶体、吩恶嗪给体、空穴传输材料

    更新于2025-09-23 15:21:01