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oe1(光电查) - 科学论文

24 条数据
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  • 通过非卤化溶剂优化薄膜形貌提升P3HT基非富勒烯聚合物太阳能电池性能

    摘要： 由于非富勒烯受体与聚(3-己基噻吩)(P3HT)具有低成本、优异性能和良好稳定性，利用二者制备高效聚合物太阳能电池的研究日益受到关注。本研究系统考察了加工溶剂对以P3HT为电子给体的聚合物太阳能电池整体性能的影响。值得注意的是，采用非卤代溶剂2-甲基苯甲醚并添加1-甲基萘作为助溶剂时，器件表现出双分子和陷阱辅助单分子复合减少、电荷提取容易以及载流子迁移率增强的特性。细致的形貌分析表明，优化晶体结构、相纯度及纳米纤维结构能有效提升电荷产生与传输效率。特别值得注意的是，这些基于P3HT:O-IDTBR的非卤代溶剂加工器件在0.05 cm2面积上实现了7.1%的惊人光电转换效率和75.09%的高填充因子，即使在大活性层面积1 cm2的器件中效率仍保持6.89%，同时展现出良好的热稳定性。本研究为采用非卤代溶剂加工P3HT基聚合物太阳能电池开辟了新途径，该方法兼容性好且极具应用前景。

    关键词： 大面积聚合物太阳能电池，聚(3-己基噻吩)，非卤化溶剂，非富勒烯

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过界面改性提高CdS/P3HT混合太阳能电池的效率

    摘要： 本文研究了不同染料对CdS表面改性后所制备的CdS基杂化太阳能电池的影响。X射线衍射结果表明CdS薄膜为六方晶相，且沿(101)晶面择优取向。扫描电子显微镜显示CdS样品呈颗粒状结构，而P3HT层由微小晶粒构成。CdS薄膜与P3HT层的带隙分别为2.45 eV和1.98 eV。吸收光谱表明不同染料负载使CdS薄膜在400-650 nm波长范围内的吸光度增强。含多种染料的CdS/P3HT结构光致发光强度低于原始样品，说明表面改性实现了高效电荷分离。电流密度-电压曲线显示ITO/CdS/N719/Ag杂化太阳能电池具有最佳综合效率0.082%，这归因于短路电流密度(Jsc)和开路电压(Voc)的共同提升。这些改进可归功于染料负载后CdS与P3HT层间形成了更优的界面接触。

    关键词： 硫化镉薄膜、混合太阳能电池、染料效应、聚3-己基噻吩、喷雾热解法

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于溶液法制备的P3HT:PbS近红外光电探测器（场效应晶体管结构）

    摘要： 本文提出了一种基于PbS胶体量子点（CQDs）与聚（3-己基噻吩）（P3HT）混合溶液法制备的近红外（NIR）光电探测器。在反向场效应晶体管（FET）器件结构Au(S,D)/P3HT:PbS/PMMA/Al(G)中，采用尺寸均匀且分散良好的PbS CQDs作为活性层的近红外吸收材料，同时聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）介电层可视为封装层以增强器件稳定性。该器件在暗态下获得高达10?的开关比（Ion/Ioff），在200 mW/cm2 980 nm光照下测得最大光电灵敏度（P）为947。当辐照强度降至0.1 mW/cm2时，近红外光电探测器的响应度（R）和比探测率（D?）分别达到9.4 mA/W和2.5×1011琼斯。因此，这种基于P3HT:PbS杂化FET的近红外光电探测器展现出较高的电学性能与探测性能，为后续医疗红外探测器及传感器的制备提供了实验基础与方法。

    关键词： 硫化铅胶体量子点（CQDs）、近红外（NIR）光电探测器、聚（3-己基噻吩）（P3HT）、场效应晶体管（FET）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 间规聚苯乙烯/聚(3-己基噻吩)互穿网络

    摘要： 利用对二甲苯中两种聚合物的成纤特性，在高温下将间规聚苯乙烯（sPS）和聚（3-己基噻吩）（P3HT）混合制备复合网络。通过紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法深入研究了这些sPS-P3HT网络；采用场发射扫描电镜和场发射透射电镜观察其形貌；并通过中子散射实验、流变学和电导率分析P3HT链的分子结构。吸收测量表明P3HT链与sPS苯基之间存在π-π相互作用。场发射扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜研究显示形成了sPS原纤维与P3HT带状物的交织网络。小角中子散射研究表明部分P3HT分子可能被包裹在sPS原纤维内。弹性模量随P3HT含量增加而提升以及电导率增大的现象，很可能与这些被包裹的链段有关。

    关键词： 聚(3-己基噻吩)、复合网络、间规聚苯乙烯、π?π相互作用、电导率

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用噻吩对富勒醇进行界面工程以制备可溶液加工的太阳能电池：硫代富勒烯与聚(3-己基噻吩)混溶性的影响

    摘要： 当前最先进的塑料太阳能电池使用卤化溶剂，因其毒性和环境危害而带来加工难题。本研究探索了可采用环保溶剂加工的替代材料，重点研究了水溶性材料的应用。富勒醇因含羟基可通过酸酐等试剂进行酯化功能化。本工作研究了噻吩取代基对富勒醇与P3HT相容性的影响。富勒烯的化学修饰未改变其电化学特性，使其适合作为有机太阳能电池的受体材料。

    关键词： 相容性，富勒醇，聚(3-己基噻吩)，界面

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 有机太阳能电池中P3HT/非富勒烯界面多重电荷转移机制的理论研究

    摘要： 近年来，基于聚（3-己基噻吩）（P3HT）的有机太阳能电池（OSCs）因其易于生产、低成本和可大面积制备的特性得到了发展。然而，在P3HT基OSCs中，比PC61BM具有更高功率转换效率（PCE）的非富勒烯受体研究较少。本工作深入分析了激发态，以探究高性能P3HT/非富勒烯体系的特殊性。研究发现存在多种电荷转移（CT）机制，包括分子间电?。↖EF）、热CT态和CT态的直接激发，这表明这些P3HT/非富勒烯界面存在更有利的CT路径。相应地，对所有研究的给体/受体界面的电荷转移速率计算进一步验证了多种CT路径的积极作用。此外，首次发现有趣的弗伦克尔-CT混合态与这些P3HT/非富勒烯体系中给体和受体更强的静电表面势（ESP）差异相关，这可能为高效OSCs的设计提供策略。

    关键词： 非富勒烯，分子间电?。↖EF），聚3-己基噻吩（P3HT），混合弗伦克尔-电荷转移态，电荷转移（CT）机制，有机太阳能电池（OSCs）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于季噻吩的染料作为混合二氧化钛/聚(3-己基噻吩)(P3HT)太阳能电池的高效界面修饰剂

    摘要： 本研究聚焦于探究染料（包括含氰基丙烯酸基团的噻吩衍生物染料((E)-2-氰基-3-(3,3,5,5-四己基-[2,2':5',2'':5'',2'''-四噻吩]-5-基)丙烯酸(4T)）对二氧化钛(TiO?)/聚(3-己基噻吩)(P3HT)太阳能电池光伏性能的影响。在界面处插入染料能提升电池效率，且与所用染料种类无关。但与对照样品相比，4T染料使效率显著提升三倍。这一改进主要源于短路电流密度(JSC)的增加，该现象与含4T染料的TiO?/P3HT纳米复合材料中报道的更高空穴迁移率相符。光学吸收数据进一步表明4T扩展了TiO?/P3HT纳米复合材料的光谱响应范围，这同样有助于提升JSC。插入染料后暗电流的降低确保了界面处载流子复合得到控制，从而提高了开路电压。在100 mW/cm2（1个太阳光强）AM1.5滤光片模拟光照条件下，以4T染料作为界面修饰剂的优化混合TiO?/P3HT器件平均效率超过2%。

    关键词： 效率、界面改性剂、光伏、聚（3-己基噻吩）、低聚噻吩染料、量子效率、二氧化钛、吸收、聚合物、混合太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过优化器件结构提升溶液法制备Sb2Se3薄膜太阳能电池的光伏性能

    摘要： 薄膜太阳能电池因其高效率和低成本而受到全球关注。硒化锑（Sb2Se3）因其合适的带隙、储量丰富、低毒性和高化学稳定性，成为薄膜太阳能电池中极具前景的光吸收材料候选者。本文采用简单的肼溶液法制备了Sb2Se3薄膜太阳能电池。通过控制光活性层厚度并插入聚（3-己基噻吩）空穴传输层，实现了光电转换效率为2.45%的Sb2Se3太阳能电池。

    关键词： 空穴传输层、n-i-p结构、溶液法、聚(3-己基噻吩)、硒化锑、薄膜太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 疏水性有机半导体的水介质电化学门控

    摘要： 我们证明，即使高度疏水的半导体聚合物聚[2,5-双(3-十四烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩](PBTTT)，当采用水性介质作为栅极时也能以有机电化学晶体管(OECT)模式而非场效应晶体管(OFET)模式工作。通过选择苦味酸(PA)这种阴离子，使得在水的水解离窗口内，阴离子能够充分渗透到半导体薄膜中成为可能。此前，只有在采用具有更大水解离窗口的固态电解质作为栅极，或者对于具有亲水侧链的PBTTT类似物时，才观察到PBTTT薄膜或其类似物以OECT模式工作。我们将PA阴离子能够渗透PBTTT体相的能力归因于其与PBTTT溶剂（氯代苯）的相似性，即它们都表现出缺电子的π电子体系。在对照实验中，我们证实当采用另一种不具有此类π电子体系的有机酸（乙酸）作为栅极时，未观察到OECT模式，并且栅极机制确实是电化学掺杂而非电荷转移机制。只有在采用较高浓度PA（50 mM或更高）作为水性栅极介质时才观察到OECT模式，但此时可产生约80 S/cm的电导率，略高于采用氯离子作为栅极的具有亲水侧链的PBTTT类似物。

    关键词： 规整的聚(3-己基噻吩)、有机电化学晶体管、苦味酸、聚[2,5-双(3-十四烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩]

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过原位点击化学制备聚(3-己基噻吩)/碳纳米管杂化材料及其表征

    摘要： 通过Cu(I)/DBU催化剂体系中的原位点击反应，成功制备了聚(3-己基噻吩)-多壁碳纳米管杂化材料(P3HT-MWCNT)。采用FTIR、1H-NMR、UV-vis、XRD、TEM、SEM和AFM对P3HT-MWCNT的性能进行了表征。P3HT-MWCNT的荧光光谱证实了P3HT与MWCNT之间存在共价键，且P3HT可包覆在MWCNT表面。与P3HT和MWCNT的物理共混物相比，点击化学法制备的P3HT-MWCNT具有更好的热稳定性和更高的熔点(243.2°C)。TG结果表明P3HT-MWCNT中P3HT含量为21.4%。该材料有望制备出溶解性良好、光学和热稳定性优异的新型有机-无机给体-受体杂化材料，未来可能成为制备有机光电子器件的理想材料。

    关键词： 多壁碳纳米管、化学改性、聚(3-己基噻吩)、有机-无机杂化材料、点击化学

    更新于2025-09-10 09:29:36