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无反溶剂法制备二维Ruddlesden-Popper钙钛矿薄膜的可控结晶度与形貌及其太阳能电池应用
摘要: 二维(2D)Ruddlesden-Popper(RP)型钙钛矿薄膜因其环境稳定性在钙钛矿太阳能电池领域备受关注。然而,要提升电池效率仍需大幅改善薄膜结晶度及其晶体取向。目前通常采用反溶剂辅助法来优化2D RP钙钛矿薄膜的结晶质量与取向,但该方法会产生大量危害人体健康的有毒挥发性有机化合物且难以精准控制。本研究通过简单的一步沉积法,在无需反溶剂处理的条件下,借助氯化甲铵(MACl)添加剂制备了2D RP钙钛矿(PEA)2(MA)4Pb5I16(n=5)薄膜。研究表明MACl添加剂能在无退火条件下诱导形成钙钛矿晶体的中间相,从而直接促进薄膜在基底上的垂直排列。沉积于介孔TiO2电子传输层上的2D RP薄膜展现出高结晶度与显著的垂直晶体取向优势。由此制备的器件实现了9.7%的光电转换效率,远高于未添加MACl器件(0.66%)的性能表现。
关键词: 高效率、高结晶度及优先垂直取向,二维钙钛矿太阳能电池,无需反溶剂处理,MACl添加剂
更新于2025-09-23 15:21:01
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效率超15%的柔性有机太阳能电池:采用聚酰亚胺集成石墨烯电极
摘要: 通过直接在石墨烯上集成聚酰亚胺(PI),我们开发出一种具有热稳定性的高柔韧、耐用透明石墨烯电极。由于PI集成石墨烯电极的高透明度以及石墨烯与PI基底之间的紧密接触,我们获得了光电转换效率达15.2%且机械强度优异的高效柔性有机太阳能电池。
关键词: 热稳定性、高效率、聚酰亚胺集成石墨烯电极、柔性有机太阳能电池、机械鲁棒性
更新于2025-09-23 15:21:01
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耐湿热、高效率、工业尺寸硅异质结太阳能电池
摘要: 硅异质结(SHJ)太阳能电池在晶体硅太阳能电池中保持着功率转换效率(PCE)的最高纪录。然而,非晶硅是一种典型的高熵亚稳态材料。湿热老化实验表明,非晶/晶体硅界面易受水分影响,这可能是其大规模生产面临的最大障碍。通过覆盖SiNx和SiOx介质层,预计安装30年后绝对PCE衰减仅为0.6%。这证明SHJ太阳能电池是下一代光伏技术的极具前景的候选方案。
关键词: 高效率、非晶硅、大规模生产、湿热稳定性、硅异质结太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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硅异质结太阳能电池中光捕获的表面改性技术:简要综述
摘要: 降低晶体硅(c-Si)晶圆厚度是减少制造成本的有效方法,因为晶圆构成了光伏组件成本的主要部分。然而,开路电压和填充因子取决于晶圆厚度;此外,短路电流密度(JSC)会对器件性能产生负面影响。因此,光捕获对于提高硅太阳能电池的JSC至关重要。通过降低晶圆厚度来提高太阳能电池的转换效率并减少其生产成本是必要的。可以假设未来硅晶圆的厚度将逐渐达到约100微米的最小值。因此,减少切割后的晶圆厚度将实现硅的更高效利用。本文报道了基于硅太阳能电池应用的光捕获表面改性方法。此外,我们介绍了表面改性方法,如正面纹理化和背面抛光。
关键词: 纹理化、抛光、硅太阳能电池、表面改性、光捕获、高效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过协同界面与形貌调控实现高效溶液法制备天蓝光有机发光二极管
摘要: 溶液法制备的有机发光二极管(OLED),尤其是蓝光OLED,通常存在效率低下的问题。本研究报道了一种通过聚合物聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)协同调控界面与形貌的高效方法。采用天蓝光热活化延迟荧光材料10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-10H-螺[吖啶-9,9-芴](SpiroAC-TRZ)作为发光层。在空穴注入层/发光层(EML)界面引入PVK薄层并在EML内部掺入少量PVK,可调控界面载流子行为并改善发光层形貌,从而实现界面及发光层内部的载流子分布平衡与复合抑制。基于这些策略,最优器件的最大外量子效率与电流效率分别达到25.1%和53.5 cd/A。据我们所知,该效率是溶液法制备天蓝光TADF OLED迄今实现的最高值。
关键词: 蓝色有机发光二极管、热激活延迟荧光、高效率、全溶液加工、薄膜形貌
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有频率选择二极管阵列的单倍频程带宽整流器
摘要: 本文通过提出一种具有频率选择拓扑结构的二极管阵列,设计了一种具有一个倍频程带宽的高效整流器。该频率选择拓扑结构将低频段与高频段整流器合二为一,且输入端无需额外匹配电路,从而实现了高效的宽带设计。为验证性能,制作并测试了原型整流器。实测结果表明:在10 dBm输入功率下,射频-直流转换效率(PCE)在1.75至3.55 GHz范围内保持70%以上;在1.4至3.7 GHz范围内PCE仍高于50%;且1.7至3.6 GHz频段内|S11|低于-10 dB。
关键词: 能量收集(EH)、频率选择、高效率、宽带射频整流器、阻抗匹配、无线电能传输(WPT)
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维/三维异质结构的自发自组装提升了印刷钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性
摘要: 钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有高效特性,因此展示高性能印刷器件变得尤为重要。二维/三维异质结构近期成为缓解钙钛矿器件中薄膜不均匀性和不稳定性的有效途径。本研究通过一步印刷工艺,展示了在三维碘化甲基铵铅(MAPbI3)表面自组装二维钙钛矿形成的二维/三维复合结构。首次在二维/三维双层异质结构中观察到洁净平整的界面。二维钙钛矿覆盖层显著抑制了非辐射电荷复合,使器件开路电压(VOC)最高提升达100毫伏。MAPbI3 PSCs实现了1.20伏的超高开路电压,相当于肖克利-奎伊瑟极限的91%。此外,二维钙钛矿的?;て琳匣瓜灾嵘似骷诠庹?、热力和潮湿环境中的稳定性。这些结果表明,该方法为制备兼具高效能与增强环境稳定性的可扩展钙钛矿太阳能电池提供了可行方案。
关键词: 稳定性、二维/三维异质结、自组装、钙钛矿太阳能电池、高效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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求解多维耦合Burgers方程的空间六阶CCD-TVD方法
摘要: 本文提出了一种高阶紧致差分格式,用于求解多维非线性Burgers方程。时间离散采用三阶三段总变差减小(TVD)龙格-库塔格式,空间离散采用三点组合紧致差分(CCD)格式。所提出的TVD-CCD方法无需使用Hopf-Cole变换,并对非线性项进行显式处理,因而具有高效易实现的特点。该方法能有效捕捉激波,时间精度达三阶,空间精度达六阶。此外,我们证明了非周期边界条件下CCD系统的唯一可解性。数值实验验证了所提方法的高效性与精确性。
关键词: 总变差递减、Burgers方程、六阶精度、高效率、组合紧致差分
更新于2025-09-23 15:19:57
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MACl诱导中间态工程实现高性能混合阳离子钙钛矿太阳能电池
摘要: 近期,混合阳离子钙钛矿被广泛应用于高性能太阳能电池。然而,现有方法制备的基于甲脒甲基铵铅三碘化物(FAxMA1-xPbI3)的混合阳离子钙钛矿常存在相稳定性和高陷阱密度问题。本文展示了一种简便的中间体工程方法来提升FAxMA1-xPbI3基混合阳离子钙钛矿的质量。采用不同浓度的氯化甲基铵(MACl)处理FA-MA-PbI3-溶剂中间体,值得注意的是,MACl对所得钙钛矿的结晶动力学、载流子动力学及缺陷密度具有显著影响。经20 mg mL-1 MACl处理的混合阳离子钙钛矿呈现大晶粒尺寸、高度均匀的形貌和更优的结晶稳定性。随后,使用该高质量混合阳离子钙钛矿制备的器件实现了20.40%的高效率,明显高于传统未处理方法所得结果。此外,采用该方法制备的器件在室温下存放860小时后仍能保持初始效率的85%以上。
关键词: 稳定性、MACl处理、中间相工程、混合阳离子钙钛矿、高效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 具有多向弯曲能力的高效波纹单晶硅太阳能电池
摘要: 高效、轻质且低成本的柔性太阳能电池因其应用日益广泛,在过去几十年中受到越来越多的关注。本文展示了一种高效(19%)且大规模(5×5英寸晶圆)的单晶硅太阳能电池,具备多向弯曲能力。通过无光刻波纹技术,实现了具有交叉背接触的刚性太阳能电池的弯曲。结果表明,线性图案使电池在一个方向上具备柔韧性,最小弯曲半径为5毫米;而菱形图案则实现了多向柔韧性,具有不同的最小弯曲半径和稳健的电学性能。
关键词: 单晶硅,多向弯曲,柔性太阳能电池,波纹技术,高效率
更新于2025-09-23 15:19:57