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oe1(光电查) - 科学论文

24 条数据
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  • 光伏混合材料中的半导体碳纳米管：以pTB7:PC<sub>60</sub>BM:(6,5)单壁碳纳米管为例

    摘要： 碳纳米管与共轭聚合物及富勒烯衍生物的复合物是一种复杂的纳米复合材料体系，因其光伏特性近期引起了广泛研究兴趣。因此，深入理解此类材料中的激子动力学对于提升激子太阳能电池效率具有重要意义。本研究探究了三元体系的光物理性质，该体系由聚合物PTB7、富勒烯衍生物PCBM与(6,5)单壁碳纳米管复合而成。我们重点揭示了单壁碳纳米管在激子解离和电荷转移过程中的贡献。这些发现有助于开发此类多组分体系在有机光伏乃至更广泛光电子学领域的应用。

    关键词： 激子动力学、PCBM（富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯）、光伏共混物、PTB7（聚[2,6-(4,4-双(2-乙基己基)-4H-环戊并[2,1-b;3,4-b']二噻吩)-alt-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)]）、单壁碳纳米管、碳纳米管

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 基于聚噻吩-PCBM的全有机电致变色器件：快速且灵活

    摘要： 本文报道了一种采用聚噻吩和PCBM作为活性材料、塑料为基底的快速灵活全有机电致变色器件，该器件还展现出极佳的功率效率。通过开关速度、着色效率、颜色对比度和循环寿命等参数，证实该器件在电致变色性能上有可量化的提升。研究采用拉曼光谱和紫外-可见光谱进行光谱分析，确立了基于偏压诱导氧化还原切换的机制来解释性能提升的原因。该器件仅需±1V微小偏压即可在品红色（关闭态）与透明态（开启态）间切换，实现50%的光学调制率和91%的吸光度切换对比度。器件表现出超过2500秒和250个循环的优异稳定性，响应时间仅数百毫秒。其高达321 cm2/C的着色效率使该器件成为已报道的P3HT基电致变色器件中性能最优者之一。

    关键词： PCBM、电致变色、聚噻吩、柔性器件、有机电子学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 供体-受体型PCBM与PVK复合材料的混合比例对基于该材料的存储器件中电阻转换效应的影响

    摘要： 研究了供体-受体型[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）与聚乙烯基咔唑（PVK）复合材料的混合比例对基于该材料的忆阻器件电阻开关效应的影响。ITO/PCBM+PVK/Al器件在PCBM含量为9 wt.%时，其电流-电压（I-V）曲线呈现电流双稳态特性，最大OFF/ON电阻比达到9×10^4，是PCBM含量为23 wt.%器件的100倍，是PCBM含量为41 wt.%器件的2000倍。此外，阈值电压随PCBM浓度增加而显著降低。器件保持时间超过10^5秒，表明所制备器件具有良好的存储稳定性。OFF态I-V特性主要符合空间电荷限制电流行为规律，ON态I-V曲线遵循欧姆定律。该器件为电子存储器中可调的OFF/ON电阻比和阈值电压提供了可行方案。

    关键词： 非易失性存储器、阻变效应、PVK、有机存储器、PCBM

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE 2019年第12届电子系统工程发展国际会议（DeSE）- 俄罗斯喀山（2019年10月7日-2019年10月10日）] 2019年第12届电子系统工程发展国际会议（DeSE）- 掺铝氧化锌层对有机太阳能电池性能的影响

    摘要： 采用溶胶-凝胶法制备的铝掺杂氧化锌（AZO）作为电子传输层，研究了基于PCDTBT:PCBM共混物的倒置有机太阳能电池的界面特性及器件性能。通过分析不同铝掺杂浓度对AZO层光学、结构及形貌特性的影响发现：铝掺杂浓度调控了晶粒生长尺寸，导致表面形貌差异；高掺杂浓度会提升载流子浓度并增大带隙宽度。使用AZO层的有机太阳能电池性能显著提高——其中0.5%铝掺杂ZnO器件表现最佳，光电转换效率达3.24%，短路电流密度为8.82mA/cm2，填充因子0.46，开路电压0.81V；而参照器件（未掺杂）效率为2.9%，短路电流密度7.6mA/cm2，填充因子0.48，开路电压0.785V。

    关键词： 电子传输层，PCDTBT:PCBM，有机太阳能电池，AZO薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • PCBM在抑制钙钛矿太阳能电池迟滞现象中的作用

    摘要： 无机-有机杂化铅卤钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率已接近单晶硅电池，但仍存在滞后效应及光/电场诱导退化等问题。大量证据表明离子迁移是这些负面行为的关键因素，但直接原位研究仍缺乏对相关动力学的阐明。本研究制备了三种含苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）及其聚合形式（PPCBM）的PSCs以探究富勒烯对钙钛矿中离子迁移的作用：1）单层钙钛矿；2）钙钛矿/PCBM双层；3）钙钛矿/PPCBM双层（其中富勒烯分子通过共价键连接聚合物主链以抑制其相互扩散）。通过宽场光致发光成像显微镜研究了外电场下碘离子/空位的迁移行为。结果显示聚合态PPCBM层几乎无法抑制离子迁移，而PCBM则能有效抑制。温度依赖的计时电流法测量表明PCBM可降低活化能，X射线光电子能谱（XPS）显示PCBM分子能扩散至钙钛矿层并钝化碘相关缺陷。这种钝化作用显著减少碘离子/空位，从而降低内建电场调制和界面势垒。

    关键词： 钙钛矿，离子迁移，J-V曲线滞后，PCBM

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于光伏应用的混合P3HT:PCBM/GaN纳米线/Si级联异质结

    摘要： 聚(3-己基噻吩)(P3HT)和苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)是制备有机光伏器件(OPV)的常用材料。通过将无机纳米结构引入有机混合物中，可以突破OPV的效率限制。此外，将有机太阳能电池与成熟的硅光伏技术集成是最终目标。本研究采用分子束外延技术生长了直径25-50纳米、长度分别为200和500纳米的GaN纳米线，以单晶硅片作为纳米线生长的衬底。将GaN纳米结构引入P3HT:PCBM光活性层以促进P3HT:PCBM与硅之间的电荷转移。对比了含纳米线与不含纳米线的样品，结果显示纳米线的加入显著提升了光伏性能：开路电压提高72%，短路电流密度提升200%，串联电阻降低至1/50，光电转换效率提升20.7倍。光电流光谱在GaN吸收边附近出现额外峰值，对应于该区域产生的载流子；外量子效率在GaN吸收边附近也呈现峰值，表明通过形成的P3HT/GaN/Si级联异质结构成了电荷传输通道。研究提出了上述性能提升的作用机制。

    关键词： 分子束外延、能量转换、P3HT、太阳能电池、PCBM、氮化镓纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 富勒烯对平面钙钛矿太阳能电池中迟滞机制的影响

    摘要： 尽管钙钛矿器件发展迅速，但电流密度-电压迟滞现象仍有待攻克。本研究通过在平面钙钛矿太阳能电池活性层中引入PCBM，成功制备出无迟滞器件。观测到PCBM掺杂钙钛矿薄膜出现光致发光蓝移现象，非辐射复合效应被显著抑制，PCBM引入后光致发光寿命延长至原来的3倍。研究还探讨了PCBM在陷阱态及迟滞机制中的作用。该研究可为抑制和消除钙钛矿太阳能电池中的迟滞现象提供实验与理论支撑。

    关键词： 滞后效应、陷阱态、平面钙钛矿太阳能电池、PCBM

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 富勒烯衍生物对常规和倒置钙钛矿太阳能电池滞后行为的多样化钝化效应

    摘要： [6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）通常用于钝化陷阱态和离子缺陷，以抑制常规和倒置钙钛矿太阳能电池中的迟滞效应。我们发现，在PCBM薄膜上制备的常规钙钛矿电池表现出明显的迟滞，而PCBM薄膜覆盖的倒置钙钛矿电池几乎无迟滞，且PCBM-钙钛矿界面极大影响迟滞现象。PCBM表面润湿性差导致界面载流子提取效率低，以及PCBM薄膜上钙钛矿膜的光致发光发射红移——这是由于钙钛矿结晶性差导致其内部存在大量陷阱态和离子缺陷。因此，捕获/释放过程与缓慢的离子迁移最终引发迟滞。对于PCBM薄膜覆盖的钙钛矿膜，由于钙钛矿膜润湿性良好，PCBM分子易渗透进钙钛矿膜钝化陷阱态和离子缺陷，从而提升载流子提取效率，消除了倒置电池的迟滞效应。

    关键词： 滞后行为、陷阱态、钙钛矿太阳能电池、离子迁移、载流子提取、PCBM

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 中介-反溶剂策略稳定全无机CsPbI?用于效率超过16%的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 所有无机铯铅三碘化物（CsPbI3）钙钛矿因其固有的化学稳定性和适合光伏应用的带隙而备受关注。然而，合成纯相CsPbI3的简便方法一直受限。本研究开发了一种新型中介剂-反溶剂策略（MAS），通过结合苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）掺杂的氯苯（CBZ）反溶剂与甲脒碘化物（MAI）中介剂，成功制备出高质量且稳定的黑相CsPbI3钙钛矿薄膜?；旌戏慈芗粮谋淞私峋Ч?，形成晶粒更小且稳定性更优的钙钛矿。少量MAI作为中介剂进一步改善了CsPbI3薄膜的形貌和光电性能。最终，采用该策略制备的CsPbI3钙钛矿太阳能电池功率转换效率显著提升至≥16%，并具有良好的重现性。此外，器件在1000小时内仍保持原始效率的95%。

    关键词： 效率、MAI、钙钛矿太阳能电池、CsPbI3、稳定性、中介-反溶剂策略、PCBM

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 聚集分散体以增强表面活性剂稳定的聚(3-己基噻吩)水性胶体中的链内有序性

    摘要： 共轭聚合物（如聚(3-己基噻吩)P3HT）的水性胶体是加工此类材料的理想替代方案：(1) 共轭聚合物的微观结构可在胶体形成过程中优化；(2) 该方法能显著减少制造环节的有害有机溶剂用量。本研究通过微乳液法，探究了氯仿(CF)与二氯甲烷(DCM)混合液中预组装的P3HT聚集体分散于十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液后，其链内有序度的优化机制。相较于无定形P3HT溶液，采用CF:DCM混合液预组装聚集体制备的胶体表现出更高的P3HT链内有序度?；加谢夥逑礟3HT与富勒烯衍生物苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)的聚集体分散液也呈现类似现象，但P3HT:PCBM胶体中P3HT的链内有序度异常高于纯P3HT胶体。原子力显微镜(AFM)成像显示胶体P3HT薄膜的主导结构基元和形貌发生变化，但该变化规律与聚集体分散液加工的薄膜不具相关性。

    关键词： 乳液、胶体、聚(3-己基噻吩)、聚集体、PCBM

    更新于2025-09-22 17:43:59