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具有不同镓含量的Cu(In,Ga)Se2单晶颗粒粉末用于太阳能电池
摘要: 基于CuIn1-xGaxSe2(CIGSe)单晶粉末的"单晶层(MGL)"太阳能电池技术,是未来实现柔性光伏组件低成本生产的重要技术路径。本研究在720°C真空石英安瓿中,以碘化钾为助熔剂通过液相法制备了二元化合物原料的CIGSe单晶粉末(0≤x≤1)。X射线衍射分析显示:随着镓含量增加,CIGSe单晶粉末的晶格参数呈线性减小,其晶体结构特征明确。光致发光(PL)光谱表明:边缘发射带随镓浓度升高向高能端移动并占主导地位;当x>0.21时出现额外深能级PL带(<1.0eV),且其相对强度随镓含量增加而增强。当[Ga]/([In]+[Ga])比例从0增至1.0时,CIGSe单晶粉末材料的有效带隙能量范围为1.0-1.68eV。采用镓含量x=0.21的CIGSe单晶粉末制备的MGL太阳能电池,实现了12.8%(有效面积)的光电转换效率。
关键词: Cu(In,Ga)Se2,太阳能电池,结晶粉末,晶体生长
更新于2025-11-21 10:59:37
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理解Cu-In-Ga-S纳米粒子致密性对钙钛矿太阳能电池空穴传输的影响
摘要: 尽管紧凑型空穴传输层(HTL)薄膜一直被视为钙钛矿太阳能电池(PSCs)的必备条件,但其致密性对器件性能的影响却鲜少被详细研究。本研究基于FTO/CIGS/钙钛矿/PCBM/ZrAcac/Ag器件结构,结合光物理表征手段系统探究了该因素对器件性能的影响。通过调节旋涂速度,可控制FTO基底上CIGS薄膜的晶粒尺寸与覆盖比率,进而改变阳极界面的空穴转移效率。当转速为4000转/分钟时,钙钛矿与改性FTO之间的能级偏移降至最小值0.02电子伏特,此时器件性能最佳——转换效率达15.16%,开路电压为1.04伏特,且迟滞效应得到抑制。我们认为:基于所提出的机理,通过调控CIGS中间层的晶粒尺寸与覆盖比率的平衡点,可在界面载流子传输与复合的竞争中实现最优状态。本文深化了对PSC器件界面空穴转移机制的理解,将助力高性能器件的未来设计。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、紧凑性、铜铟镓硫、空穴转移、空穴传输层、复合
更新于2025-11-21 10:59:37
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具有纳米多孔表面的透明Sn掺杂In2O3电极用于提升钙钛矿太阳能电池性能
摘要: 我们报道了一种通过湿法刻蚀自聚集银纳米颗粒形成纳米多孔表面的ITO电极来提升钙钛矿太阳能电池性能的简便高效方法。有效去除嵌入ITO电极表面的银纳米颗粒后,在不改变ITO方阻(10.17 Ω/□)和550 nm波长光学透过率(89.08%)的前提下形成了纳米多孔结构。扫描电镜、透射电镜及二维多孔分布图检测表明,该纳米多孔ITO表面与电子传输层的接触面积增大,从而提高了钙钛矿太阳能电池的载流子提取效率。相较于平面ITO制备的器件,基于纳米多孔ITO表面的钙钛矿太阳能电池展现出更高的填充因子(81.1%)和光电转换效率(20.1%)。这些结果表明,具有纳米级多孔结构的改性ITO表面为提升钙钛矿太阳能电池效率提供了一种无需复杂工艺的简便有效途径。
关键词: 接触面积,纳米多孔表面,锡掺杂氧化铟,银团聚,钙钛矿太阳能电池
更新于2025-11-21 10:59:37
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p型锑掺杂氧化亚铜空穴注入层集成于透明ITO电极,用于无酸性PEDOT:PSS的量子点发光二极管
摘要: 研究开发出一种透明p型掺锑氧化亚铜(ACO)与掺锡氧化铟(ITO)复合薄膜作为量子点发光二极管(QD-LEDs)的空穴注入层(HIL)和阳极组合电极,用以替代基于酸性PEDOT:PSS HIL的电极。通过ACO与ITO靶材的梯度共溅射工艺,可在ITO电极表面区域集成梯度p型ACO缓冲层。经正霍尔系数(1.74×10?3)验证,该ACO薄膜的p型导电性使其能有效充当QD-LEDs的空穴注入层。由于p型ACO与ITO电极功函数匹配良好,无酸性PEDOT:PSS的QD-LEDs展现出典型的电流-电压-发光特性。这种采用p型ACO/ITO复合电极的无PEDOT:PSS QD-LED成功运行表明:ACO与ITO阳极的梯度溅射工艺具有更简单的制备步骤,既能降低QD-LEDs成本,又能消除酸性PEDOT:PSS层引发的界面反应,从而提升器件可靠性。
关键词: 掺锡氧化铟、酸性PEDOT:PSS、空穴注入层、p型导电性、掺锑氧化亚铜、量子点发光二极管
更新于2025-11-21 10:59:37
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[2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 美国夏威夷威科洛亚村(2018.6.10-2018.6.15)] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 溴化铯铅薄膜的相关显微表征
摘要: 无机铯铅卤化物化合物在钙钛矿光伏研究领域日益受到关注。这些化合物被混合到最先进的有机铅卤化物钙钛矿太阳能电池中以提高热稳定性,同时CsPbX3(X=I、Br、Cl)纳米立方体正作为独立发光材料用于发光二极管研究。最终,可重复制备的单相CsPbBr3薄膜也可能为钙钛矿太阳能电池提供更稳定的无机材料。本研究报道了采用不同合成方法制备的Cs-Pb-Br薄膜的微观结构与光电特性,并运用多种电子显微镜技术进行了表征分析。
关键词: 溴化铯铅,次生相,相分布,关联显微技术,电子显微镜,卤化物钙钛矿
更新于2025-11-21 10:59:37
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具有褶皱耐久性的超柔性钙钛矿太阳能电池:迈向可穿戴电源
摘要: 钙钛矿材料因其机械柔性和高性能,在便携式设备光伏电源领域极具潜力;然而其柔性与效率仍需进一步提升才能实现实际应用。我们通过改变基底厚度并运用中性面概念,研究了多晶钙钛矿薄膜的机械断裂行为。这使得我们能在超薄基底(约2.5毫米)上制备无裂纹钙钛矿薄膜,并成功制造出效率高达17.03%的超柔性太阳能电池——该电池在0.5毫米半径下经历1万次弯曲循环后仍保持前所未有的柔韧性。采用金属网栅与导电聚合物复合的混合透明电极时,我们实现了大面积柔性钙钛矿太阳能电池(1.2平方厘米)13.6%的高效率。通过?;げ闶迪种行悦娓拍詈?,所制超柔性钙钛矿太阳能电池经100次揉皱循环仍保持耐用性。该方法为制备便携式电源用柔性钙钛矿太阳能电池铺平了道路。
关键词: 可穿戴电源,钙钛矿太阳能电池,机械耐久性,中性面概念,柔性
更新于2025-11-21 10:59:37
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采用熔盐法合成的(AgxCu1?x)2ZnSn(S,Se)4单晶颗粒在太阳能电池中的应用研究
摘要: Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)黄锡矿太阳能电池的开路电压(VOC)损耗高于结构相近的Cu(InGa)Se2太阳能电池。通过适当的阳离子替代来减少复合损失,是克服黄锡矿太阳能电池大VOC损耗最具前景的策略之一。事实上,用共价半径更大的元素完全或部分替代Zn或Cu,可显著降低体相中I-II反位缺陷浓度。本研究探讨了CZTSSe固溶体单晶中部分Cu被Ag替代的影响,对掺银CZTSSe单晶进行了详细的光致发光研究并提出了辐射复合模型,分别采用能量色散X射线光谱和X射线衍射法表征了单晶成分及结构质量随银含量的变化关系,通过变温电流-电压测试和电子束感生电流法对掺银CZTSSe单晶太阳能电池进行了表征。研究发现,低银含量(x≤0.02)的CZTSSe能获得更高的太阳能电池器件效率。
关键词: 铜锌锡硫硒化物、单晶颗粒、电子束诱导电流、光致发光、黄锡矿、阳离子取代
更新于2025-11-21 10:59:37
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介孔TiO2微球的喷雾热解合成及其后改性以提高光催化活性
摘要: 通过喷雾热解法制备了用于光催化的介孔TiO?微球。为优化其光催化性能,对TiO?进行了热处理后修饰。首先,在500、600和700°C的热解温度下合成了具有介孔结构的球形TiO?颗粒。经XRD、SEM和N?吸附表征后发现,500°C制备的样品通过后修饰具备理想的光催化性能。在亚甲基蓝降解实验中,500°C合成的介孔TiO?微球性能优于其他微球。此外,将500°C喷雾热解所得样品作为后修饰过程进行不同温度煅烧,其中350°C煅烧样品因具有最佳锐钛矿结晶度和比表面积而展现出更优的光催化活性。
关键词: 喷雾热解、MB降解、后修饰、介孔TiO2球体
更新于2025-11-21 10:59:37
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萘酰亚胺功能化热致变色共轭聚二乙炔的制备及其固态下可逆的绿-红颜色转变
摘要: 由于对刺激源的光学和色彩响应特性,聚二炔(PDA)的发展在多个领域受到广泛关注。本文通过自组装结合拓扑化学聚合方法,设计合成了两种以萘酰亚胺为头基的新型PDA(NPI-PDA1和NPI-PDA2),这些化合物在加热时呈现可逆的绿-红比色转变。为研究热致变色性能,制备了含PEO的薄膜并通过SEM分析观察其表面形貌。采用摄影技术和电子吸收光谱监测热致变色行为及颜色转变过程,拉曼光谱成功追踪了聚合物中扩展烯炔共轭体系在热处理过程中的变化。此外,还制备了含PDA的蜡笔蜡基手写笔,在固体基底上实现高效书写。在PEO聚合物和石蜡基质中,NPI-PDA1和NPI-PDA2分别在25-120°C和25-160°C温度范围内展现出优异的可逆性。
关键词: 热致变色、PEO薄膜、绿到红颜色转变、聚二乙炔、蜡笔笔
更新于2025-11-21 10:59:37
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有序介孔稀土正钒酸盐薄膜的通用合成及其作为光催化剂和照明用荧光材料的应用
摘要: 本文报道了一类新型三元氧化物纳米材料通过嵌段共聚物模板溶胶-凝胶法的合成研究。采用水合稀土硝酸盐前驱体与三氯氧钒,通过浸渍提拉法制备了NdVO4、EuVO4、GdVO4、DyVO4、YVO4和TmVO4开放介孔薄膜。所有材料均结晶为四方晶系ZrSiO4型结构(空间群I41/amd)。550°C的短时处理即可启动结晶过程。X射线与电子衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱以及时飞秒二次离子质谱分析证实这些正钒酸盐具有单相特性和可调的晶粒尺寸均匀性。电子显微镜、原子力显微镜、Kr物理吸附以及原位/非原位同步辐射小角X射线散射的综合结果表明:该多孔结构贯穿薄膜全厚度,且在700°C空气加热后仍保持介观有序性。光漂白实验显示,具有(3.8±0.1) eV间接带隙跃迁特性的溶胶-凝胶衍生材料展现出优良的光催化性能——其活性显著优于同标称成分的块体薄膜。此外,当用Eu3+、Dy3+、Er3+或Tm3+等三价稀土离子掺杂GdVO4、YVO4及GdVO4-YVO4固溶体时,所得薄膜有望成为照明用磷光材料,这可能为开发具有前所未有的功能的(三维)复杂纳米复合材料铺平道路。
关键词: 嵌段共聚物模板法、三元金属氧化物纳米结构、光催化剂、荧光粉、溶胶-凝胶化学
更新于2025-11-21 10:59:37