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溶液法制备可图案化透明电极ITO多层薄膜孔隙率的三维纳米尺度表征
摘要： 铟锡氧化物（ITO）薄膜是许多用于新兴技术（超越传统光电子学领域）的层状异质结构的关键组成部分。成分与形貌变化会直接影响器件性能，因此需要借助先进的多模态表征方法控制形貌以评估器件。本研究通过结合深度敏感中子反射（NR）、非接触式原子力显微镜（AFM）形貌图及截面扫描电镜（SEM）图像的结果，以三维纳米级精度量化了旋涂法制备的多层ITO薄膜。尽管最表层孔隙率高达60%，但随着底层亚层数量增加孔隙率逐渐降低，不同层数的薄膜仍保持视觉透明性。研究获得了贯穿整膜及各单层的表面/界面粗糙度、厚度数据。NR数据还首次提供了薄膜化学成分及逐层体密度的定量深度信息，这为通过孔隙网络监测并最终调控方阻提供了途径。当采用相同配方进行喷墨打印图案化时，大孔隙消失且光学性能提升至全可见光波段>90%透射率。所有五层薄膜均实现低至10?2 Ω·cm的方阻值，因而可作为包括液晶显示器在内的多种器件的可图案化透明电极。
关键词： 薄多层膜、中子反射率测量、深度密度分布、中子吸收反射法、氧化铟锡、孔隙率、结构化学深度剖面、非镜面中子散射、逐层沉积
更新于2025-11-19 16:56:35
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热稳定、高效、气相沉积无机钙钛矿太阳能电池
摘要： 我们报道了采用气相沉积技术制备的热稳定性无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池，在200°C环境下持续72小时器件性能无衰减。X射线衍射分析证实钙钛矿层在高达200°C的退火过程中未发生成分降解。通过使用PbI2和CsBr前驱体的逐层气相沉积技术（厚度为数纳米），我们制备出光电转换效率达11.8%的无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池。我们研究了钙钛矿制备工艺中控制钙钛矿层混合程度的几个关键参数及其对器件效率和迟滞效应的影响。该钙钛矿材料的热稳定性及其1.87eV的能带隙，使其适用于实际环境中串联结电池的应用——在夏季环境温度超过55°C、硅电池?？槲露冉咏?6°C的高光照条件下仍能稳定工作。
关键词： 热稳定性、无机钙钛矿太阳能电池、真空沉积、混合卤化物钙钛矿、逐层沉积、热降解
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过银纳米线逐层沉积制备透明导电电极及其在有机光伏器件中的应用
摘要： 通过银纳米线（AgNWs）的逐层（LBL）沉积法制备了溶液加工型透明导电电极（TCEs）。首先将AgNWs涂覆于(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷修饰的玻璃基底上，随后采用1,3-丙二硫醇作为连接分子，通过LBL沉积获得多层AgNW薄膜，从而实现对多层薄膜光学透过率与方阻的调控。为提升电导率，对AgNW薄膜进行了热退火处理。采用紫外-可见光谱仪、场发射扫描电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜及四探针法方阻测量对AgNW单层薄膜进行表征。多层薄膜展现出优异性能：在550 nm波长下实现71%和70%的光学透过率，对应方阻分别为9 Ω/□和11 Ω/□，性能媲美商用氧化铟锡（ITO）电极。最后为验证应用，基于AgNW多层电极制备了有机光伏器件，其光电转换效率达到1.1%。
关键词： 银纳米线、逐层沉积、有机光伏、透明导电电极
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过结合高通量材料库与高光谱成像技术实现三元有机太阳能电池组分空间的高效探索
摘要： 基于三元活性层的有机太阳能电池可比相应二元体系实现更高光电转换效率及更优稳定性。由于参数数量更多（如两个相对组分比例而非一个）及复杂的形貌-性能关联，多组分体系的优化参数空间比二元体系复杂得多。目前大多数实验研究合理地将自身限制在较窄的组分范围内（如1:1给体/受体轨迹）。本研究提出一种方法学，仅需少量（<10个）样品即可探索三元相空间的主要部分。每个样品通过设计的组分墨水顺序沉积制备，产生约5000个数据点/样品的组分梯度，覆盖约15%-25%的相空间。这些有效三元库随后通过光伏技术（激光与白光光电流图谱）和光谱技术（拉曼、光致发光、吸收）的组合进行共定位成像。该方法学的普适性通过研究三个三元体系得到验证：PBDB-T:ITIC:PC70BM、PTB7-Th:ITIC:PC70BM和P3HT:O-IDFBR:O-IDTBR。研究发现三元相图中存在复杂的性能-结构景观及多个性能极大值。
关键词： 高通量筛选、逐层沉积、有机太阳能电池、三元体系、拉曼成像
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过逐层组装与多层转移耦合制备柔性透明薄膜加热器
摘要： 柔性透明薄膜加热器（f-TFH）通过在玻璃基底上涂覆银纳米线（AgNWs）并进行逐层（LBL）沉积的多层转移工艺，制备于聚砜（PSU）薄膜上。首先，将市售银纳米线分别用羧酸（AgNW-COOH）和胺基（AgNW-NH2）官能团修饰，获得带负电和带正电的纳米线。其次，通过LBL沉积法将功能化银纳米线依次涂覆在玻璃基底上，随后将多层膜在125°C下退火30分钟以提高导电性。第三，通过涂覆并剥离聚砜基底，将多层膜从玻璃转移到聚合物薄膜上。五层双分子膜样品的光学透过率达84%，方阻为12Ω/□，与氧化铟锡（ITO）薄膜相当。该f-TFH在7V电压下最高温度达128°C，响应时间为45秒。此外，施加7V电压20秒即展现出优异的除霜能力。循环弯曲测试表明，柔性多层膜在300次循环后方阻无变化；3M胶带粘附测试显示，即使经过20次剥离循环方阻仍保持稳定，证实了多层膜的卓越性能。该薄膜在128°C高温下持续加热5小时仍保持稳定。
关键词： 柔性透明薄膜加热器、逐层沉积、银纳米线、表面改性、多层转移
更新于2025-09-09 09:28:46