- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
通过缓冲层界面工程实现高效钙钛矿太阳能电池的深度解析：第一性原理研究
摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率实现了快速提升。界面工程是进一步提高PSCs性能的有效途径。本研究通过第一性原理计算，探究了四种候选缓冲材料（MACl、MAI、PbCl2和PbI2）对MAPbI3吸光层与TiO2界面电子结构的影响。研究发现：MAX（X=Cl,I）作为缓冲层会引入高电子势垒并加剧电子-空穴复合，且对表面态钝化效果不佳；PbI2的导带底远低于MAPbI3吸光层，这将显著限制吸光层的能带弯曲及电池开路电压。相比之下，PbCl2因具有适宜的能带边缘能级位置、与TiO2表面较小的晶格失配度以及优异的表面钝化特性，成为PSCs吸光层/电子传输层界面工程的理想缓冲材料。本研究成果深化了对缓冲层界面工程作用机制的理解，将为提升PSCs及相关光电器件性能提供重要指导。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、能带对齐、界面缺陷钝化、缓冲层、界面工程
更新于2025-09-23 15:21:01
-
实现高效稳定CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池低温制备的关键：界面接触调控
摘要： 由于具有优异的稳定性，CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池（PSCs）受到了广泛关注。然而，电子传输层（ETL）与钙钛矿之间的界面缺陷和能带排列不完善是阻碍效率进一步提升的主要原因之一。本文采用具有高电子迁移率且可在低温下制备的ZnO和SnO2作为ETL，通过调控ETL/钙钛矿界面的能带排列和钙钛矿结晶性来改善性能。所有基于ZnO和SnO2的器件均在160℃以下的低温条件下制备。首先系统研究了ZnO和SnO2对CsPbIBr2 PSCs性能的影响。与ZnO器件（9.70%）相比，SnO2基PSCs表现出更高的光电转换效率（PCE，10.81%），这归因于开路电压（Voc）和填充因子（FF）的提升，其本质是更优的能带排列和钙钛矿结晶性促进了电子提取、减少了界面非辐射复合并延长了载流子寿命。值得注意的是，相较于ZnO ETL，SnO2 ETL还能降低迟滞效应并提升器件稳定性。本研究揭示了界面接触调控对CsPbIBr2 PSCs的关键作用，为制备高效稳定的低温无机PSCs提供了重要策略。
关键词： 界面接触调制，钙钛矿太阳能电池，能带对齐，CsPbIBr2
更新于2025-09-23 15:21:01
-
一步法合成强限域、无缺陷且羟基封端的氧化锌量子点
摘要： 本文报道了利用射频常压微等离子体技术制备出平均直径为1.9纳米的强限域、无配体、无缺陷羟基封端氧化锌量子点。通过系统表征研究了该量子点的表面化学特性。光致发光研究表明其发射存在强烈限域效应——仅呈现紫外(UV)发射而无任何缺陷相关的可见光发射。时隔十八个月再次测试发射性能，证实了量子点的长期发射稳定性。文中还探讨了产生该紫外发射的机理，其源于羟基相关的表面封端结构。
关键词： 能带对齐、量子限制、无缺陷、光致发光、羟基封端氧化锌量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
-
用于提高平面钙钛矿太阳能电池效率和紫外稳定性的发光铕掺杂二氧化钛
摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）虽展现出高光电转换效率（PCEs），但对紫外线（UV）辐照稳定性较差。本研究报道了一种通过低温（70℃）化学浴沉积法一步合成的发光铕掺杂二氧化钛（Eu-TiO2），用于平面PSCs，可同步提升效率与抗UV稳定性。研究表明，Eu-TiO2能有效将有害UV光子转化为可用可见光荧光以实现额外光捕获。Eu-TiO2/钙钛矿界面更优的能带排列促进了电荷提取并抑制了非辐射复合。采用Eu-TiO2的PSCs光电流与开路电压均提升，其PCE达21.40%，显著高于原始TiO2器件（19.22%）。更重要的是，Eu-TiO2器件在UV照射500小时后仍保持初始PCE的75%，而原始TiO2器件在150小时内即损失大部分初始效率。作为概念验证，我们进一步通过制备64 cm2大面积Eu-TiO2薄膜（显示优异均匀性）证明了该方法的规?；尚行?。
关键词： 能带对齐、平面钙钛矿太阳能电池、下转换、掺铕二氧化钛、紫外线稳定性
更新于2025-09-12 10:27:22
-
用于高性能平面钙钛矿太阳能电池的低温TiO2/SnO2电子传输层
摘要： 传统二氧化钛（TiO2）作为混合有机-无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的电子传输层（ETL），需要高温烧结过程才能结晶，这不适合柔性PSCs以及具有低温处理底电池的叠层太阳能电池。在此，我们引入一种低温溶液法沉积TiO2/氧化锡（SnO2）双层结构作为高效ETL。通过对光学和电学性能的系统测量，我们证明TiO2/SnO2 ETL具有增强的电荷提取能力，并抑制了ETL/钙钛矿界面的载流子复合，这两点都有利于光生载流子的分离和传输。结果表明，与TiO2和SnO2单层ETL的对照电池相比，采用TiO2/SnO2双层ETL的PSCs表现出更高的光伏性能。最佳PSC的功率转换效率（PCE）达到19.11%，开路电压（Voc）为1.15 V，短路电流密度（Jsc）为22.77 mA cm?2，填充因子（FF）为72.38%。此外，由于TiO2/SnO2 ETL在器件中具有合适的能带排列，实现了1.18 V的高Voc。已证明TiO2/SnO2双层是高效PSCs中极具前景的替代ETL。
关键词： 电子传输层、低温、钙钛矿太阳能电池、能带对齐、TiO2/SnO2
更新于2025-09-12 10:27:22