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紫外滤光片和Al/Ag防潮层对聚合物太阳能电池户外稳定性的影响
摘要： 研究了聚合物太阳能电池在户外条件下的降解情况。研究发现，具有常规结构（ITO/PEDOT:PSS/PBDTTT-EFT:PC71BM/ZrOx/Al）的器件比倒置结构（ITO/ZnO/PBDTTT-EFT:PC71BM/MoO3/Ag）的器件表现出更好的稳定性。PBDTTT-EFT是聚[4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b;4,5-b']二噻吩-2,6-二基-alt-(4-(2-乙基己基)-3-氟噻吩[3,4-b]噻吩-)-2-甲酸酯-2,6-二基)]，PC71BM是[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯。降解的主要原因是阳光中的紫外线(UV)部分。当使用截止波长为400 nm的UV滤光片保护器件时，衰减率提高了50倍，受?；さ钠骷诨夥胖?3天后仍保持初始功率转换效率的95%。同时，发现用甲苯制备的器件衰减速度比用氯苯制备的器件快8倍。20 nm厚的Ag覆盖层可进一步提高稳定性。浸水条件下的降解表明，Ag的主要作用是防止封装内部残留水分的影响。
关键词： 聚合物太阳能电池，可溶液加工，紫外稳定性，阻湿性
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用下转换材料增强紫外稳定性的大面积23%高效单片钙钛矿/同质结硅串联太阳能电池
摘要： 钙钛矿电池作为硅基叠层电池的顶电池时，其"向阳面"载流子传输层受紫外线诱导降解及寄生紫外吸收影响，会损害器件稳定性和电学性能。本研究通过在单片钙钛矿/硅叠层电池正面引入含下转换材料(Ba,Sr)?SiO?:Eu2?微米荧光粉的纹理聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜来解决这些问题。该薄膜具有多重功能：为顶电池提供减反射控制、增强硅电池的光捕获能力，同时高效吸收紫外光并发射绿光（具有高量子产率）。将该薄膜应用于4 cm2单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池后，功率转换效率从基准器件（无任何减反膜）的20.1%提升至仅含减反膜的22.3%，最终达到含下转换与减反复合膜的23.1%。冠军器件实现的23.0%稳态效率及81%的高填充因子，是目前采用同质结硅底电池的单片钙钛矿/硅叠层器件中的最高纪录。此外，连续紫外辐照测试表明，这种复合下转换减反膜显著提升了叠层器件的紫外稳定性。本研究为提升大面积钙钛矿/硅叠层电池的效率和稳定性提供了创新解决方案。
关键词： 钙钛矿/硅叠层太阳能电池、下转换材料、效率提升、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、紫外稳定性
更新于2025-09-16 10:30:52
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CsPbBr3全无机太阳能电池中聚合物辅助结晶动力学的探索
摘要： 全无机钙钛矿材料（CsPbBr3）因其优异的稳定性在光伏器件中备受关注。然而，由于成膜过程中快速生长与缓慢成核的不平衡，超过100纳米厚度的CsPbBr3薄膜会出现形貌不佳、杂质相及缺陷问题。本研究通过简单的一步溶液法，在溶液中引入聚乙二醇（PEG）制备出具有纯相的致密CsPbBr3薄膜。PEG的路易斯碱性与Pb2+的路易斯酸性相互作用，既减小了CsBr-PbBr2-DMSO胶体团簇尺寸，又提高了成核速率。添加PEG后获得的CsPbBr3薄膜本征缺陷浓度显著降低，器件电荷复合减少使开路电压从1.15 eV提升至1.41 eV，最高效率达7.8%，创下一锅溶液法最高纪录?；赑EG（100 mm2）的大尺寸器件在五个不同位置测量的电流-电压曲线几乎完全一致，表明器件高度均匀。得益于高质量PEG修饰的CsPbBr3薄膜，器件在120小时紫外光照下效率无衰减。该材料进一步用作叠层器件的紫外滤光层，有效抑制底部有机-无机钙钛矿太阳能电池的紫外降解。经120小时紫外老化测试后，叠层太阳能电池仍保持初始光电转换效率的93%，这为器件商业化提供了关键路径。
关键词： 紫外稳定性，CsPbBr3，结晶动力学，聚乙二醇（PEG）
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过CaTiO<sub>3</sub>对TiO<sub>2</sub>进行原位表面改性以提升钙钛矿太阳能电池的紫外稳定性和功率转换效率
摘要： 二氧化钛在钙钛矿太阳能电池中的应用始终面临因其高光催化活性导致器件分解的风险。针对这一问题，本研究提出并实施了一种原位表面钝化策略：通过在介孔二氧化钛骨架上旋涂氢氧化钙溶液并退火处理，利用X射线光电子能谱和X射线衍射证实其表层成功转化为钛酸钙。将该改性二氧化钛骨架用作钙钛矿太阳能电池的电子传输层后观察到：适度改性使短路电流密度从22.32（60.25）提升至23.19（60.28）mA/cm2，开路电压由1.042（60.009）升至1.080（60.011）V，填充因子从63.89（61.95）%增至71.37（60.43）%，最终推动光电转换效率从14.92（60.36）%提高到17.88（60.37）%。瞬态光电流/光电压衰减曲线与阻抗谱测试表明，适度改性既加速了电荷提取又抑制了电荷复合。此外，原位生成的钛酸钙层显著提升了器件稳定性——在30%相对湿度黑暗环境下存储46天后仍保持初始效率的92.6%，远优于对照器件68.4%的保留率。紫外辐照实验进一步证实，表面钝化有效抑制了二氧化钛的光催化活性，这是器件稳定性提升的关键因素。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、二氧化钛、紫外稳定性、功率转换效率、钛酸钙
更新于2025-09-11 14:15:04