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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
研究主题
  • 钙钛矿太阳能电池
  • 太阳能电池
  • 染料敏化太阳能电池
  • 有机太阳能电池
  • 功率转换效率
  • 稳定性
  • 聚合物太阳能电池
  • 非富勒烯受体
  • 钙钛矿
  • 空穴传输材料
应用领域
  • Optoelectronic Information Materials and Devices
  • Materials Science and Engineering
  • Polymer Materials and Engineering
  • Nanomaterials and Technology
  • Optoelectronic Information Science and Engineering
  • Electrical Engineering and Automation
  • Chemistry
  • Physics
  • Composite Materials and Engineering
  • New Energy Science and Engineering
机构单位
  • Chinese Academy of Sciences
  • Soochow University
  • South China University of Technology
  • Jilin University
  • Huazhong University of Science and Technology
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • Peking University
  • Nankai University
  • Zhejiang University
  • University of Science and Technology of China
600 条数据
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  • 利用表面偶极子的钝化机制可实现高性能钙钛矿太阳能电池

    摘要： 采用二维钙钛矿是解决钙钛矿太阳能电池固有稳定性和电压问题的有效途径。然而，其他不同维度的钙钛矿对效率和稳定性是否具有相同影响尚不明确。本研究报道了在三维钙钛矿薄膜表面引入准三维氮杂环丁基铅碘（AzPbI3）作为次级层，显著提升了光伏参数。值得注意的是，由于表面偶极子的存在，AzPbI3形成了新型钝化机制，使光电转换效率达到22.4%。所获开路电压高达1.18 V，是目前单结钙钛矿太阳能电池报道的最高值之一，对应1.55 eV带隙的电压损耗为0.37 V。

    关键词： 钙钛矿、偶极子、功函数、表面钝化、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 太阳能电池微分光谱响应度的测量装置

    摘要： 我们开发了一套用于测量单面和双面太阳能电池在偏置光照条件下的微分光谱响应度的装置。该装置采用30个高亮度LED产生覆盖290-1300纳米波长范围的准单色光源。卤素灯用于产生最高达1000瓦/平方米辐照度水平的偏置光照条件。我们已对所有光源的光谱辐照度和空间均匀性进行了全面表征。使用弗劳恩霍夫ISE提供的2×2厘米2参考电池进行的验证测量显示，在425-940纳米波长范围内一致性优于2%，扩展不确定度为2.6%。在紫外和红外区域，偏差较大但仍处于预估不确定度范围内。该装置还测试了15×15厘米2大型双面太阳能电池的光谱响应度测量，相关问题已进行讨论。

    关键词： 辐射测量、双面、太阳能电池、光谱响应度、电力、功效

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 具有不同厚度的层状Ruddlesden-Popper钙钛矿用于稳定的固态太阳能电池

    摘要： 本研究提出优化Ruddlesden-Popper钙钛矿（通式为(S0.97S'0.03)2[Cs0.05(FA0.097MA0.03)0.95]n-1Pbn(I0.97Br0.03)3n+1）的层厚以实现高效稳定的太阳能电池应用。这种三阳离子准二维结构同时包含两种间隔阳离子：5-氨基戊酸碘化物(S)和四正辛基溴化铵(S')。系统研究表明，该化合物的形貌、晶体结构、光学性能、光伏特性及内阻均与整数n值相关。场发射扫描电镜显示沉积薄膜的形貌随n值变化而异。增大n值可提升光吸收能力、降低带隙能量并使光致发光峰蓝移。制备太阳能电池时采用CuInS2纳米颗粒作为新型空穴传输材料。当n=4时器件获得最高10.2%的功率转换效率。电化学阻抗谱表明该电池性能提升主要源于其低串联电阻(11.68Ω)和长电子寿命(8.05μs)，优于所有对比电池，且展现出82%的最高外量子效率。未封装电池测试显示输出衰减率与n值直接相关，其中n=4电池在环境条件下2500小时后仍保持初始功率的82%。

    关键词： 四正辛基溴化铵，Ruddlesden-Popper结构，二维三阳离子钙钛矿，太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 退火温度对无铅(CH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>Bi<sub>2</sub>I<sub>9</sub>太阳能电池光伏性能的影响

    摘要： 研究了退火温度对无铅(CH3NH3)3Bi2I9太阳能电池光伏性能的影响。采用热风辅助旋涂法制备(CH3NH3)3Bi2I9光伏电池，将旋涂后的(CH3NH3)3Bi2I9光活性层在100-150°C温度下退火。电流密度-电压特性测试表明，随着退火温度升高，转换效率提升。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱和紫外-可见-近红外光谱分析了(CH3NH3)3Bi2I9光活性层的微观结构和光学特性。研究发现晶格常数、晶粒尺寸、表面形貌及碘/铋比例随退火温度变化，这些变化导致了(CH3NH3)3Bi2I9太阳能电池光伏特性的改变。

    关键词： 太阳能电池，(CH3NH3)3Bi2I9，退火温度，光伏性能

    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

  • 双位点混合层状结构FA<sub>x</sub>Cs<sub>3?x</sub>Sb<sub>2</sub>I<sub>6</sub>Cl<sub>3</sub>无铅金属卤化物钙钛矿太阳能电池

    摘要： 三价金属卤化物钙钛矿（MHPs）如A3Sb2X9（A为一价阳离子，如甲铵（MA）、铯（Cs）和甲脒（FA）；X为卤素，如I、Br和Cl）的结构工程备受关注，因为具有直接带隙的二维（2D）层状结构比具有间接带隙的零维（0D）二聚体结构具有更窄的带隙能量。在此，我们通过双位点（A位和X位）混合展示了具有2D层状结构的FACs2Sb2I6Cl3 MHP。得益于I-Cl混合卤化物引起的晶格对称性变化、Cs的最短离子半径以及双位点混合带来的较低溶液能量，FACs2Sb2I6Cl3 MHP具有2D层状结构，从而使MHP太阳能电池表现出更高的短路电流密度。

    关键词： 金属卤化物钙钛矿、二维层状结构、带隙工程、双位点混合、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于硅上直接生长的垂直石墨烯纳米山的光伏电池

    摘要： 我们展示了一种基于垂直石墨烯纳米丘（VGNH）的太阳能电池应用，该结构无需催化剂直接生长。通过严格分析电学特性，对比了生长于界面层Al2O3之上的VGNH光伏器件与裸硅器件的性能。界面层的作用是抑制表面复合并增强内建电势。我们的核心工艺可简化大面积器件制备，避免了不可靠的转移过程。此外，通过优化VGNH厚度并对硅表面进行织构化处理，解决了硅高反射率的关键问题。尽管具有垂直结构，厚层VGNH仍实现了低反射率与低串联电阻，有利于获得高光电流。KPFM测量显示VGNH功函数高达~4.7 eV。采用PEDOT:PSS与无机酸HNO3共掺杂后，在0.9 cm2活性面积上实现了10.97%的转换效率。此外，该VGNH基器件在深紫外光下的光电响应度估算为1.196 AW?1。

    关键词： 垂直石墨烯、石墨烯掺杂、石墨烯纳米丘、直接生长的石墨烯、太阳能电池、减反射涂层、肖特基结

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过裂纹薄膜光刻技术形成的金属网格中的宏观非均匀性可实现19.3%效率的太阳能电池

    摘要： 裂纹膜光刻（CFL）是一种新兴的透明导电金属网格图案化方法。该方法无需真空和银材料，且形成的网格比纳米线方案更耐用。尽管CFL在透光率/网格方阻/线间距的平衡方面表现优异，但此前太阳能电池的演示性能相对较低。本研究通过在网格中引入宏观非均匀性，改善了小面积铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）电池的短路电流密度/填充因子平衡。优化后的基准网格性能与具有微观开口和宏观图案的CFL网格相当，最终实现了19.3%效率的电池。模拟表明，均匀的CFL网格通过图案化得到增强，因为这能更好地平衡阴影效应、网格电阻和透明导电氧化物电阻损耗。通过薄膜组件效率计算突出了金属网格通过消除透明导电氧化物损耗和拓宽单体结构带来的性能提升。预测将本工作展示的图案化CFL网格应用于铜铟镓硒组件，可比丝网印刷网格实现0.7%（绝对值）的效率提升。

    关键词： 透明导电、太阳能电池、光刻、光伏、金属栅线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [能源、环境与可持续发展] 太阳能研究进展 || 《太阳能研究进展》导论

    摘要： 数十年来，科研界为高效利用太阳能开展了大量研究活动。政府通过支持大规模项目（无论是光伏发电还是太阳能集热器热水系统）推动了这一进程。这些工作凝聚着产业界的努力——他们紧跟全球前沿技术，竞相为客户提供经济可靠的太阳能利用解决方案。这几乎是本书所有章节的共同主题，各章节均由全球不同作者撰写。作为本书首章，本章概述了后续将探讨的各类主题：从未来能源路线图，到光伏与太阳能电池（染料敏化太阳能电池DSSC）的技术进展，还包括太阳能集热器的详细说明及其传热原理分析。除发电和热水这两大主要用途外，太阳能多年来还被应用于诸多领域，后续章节还将讨论制冷、海水淡化、气化及烹饪等应用场景。

    关键词： 光伏技术、应用、太阳能热系统、太阳能、染料敏化太阳能电池、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 下一代铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se?）太阳能电池效率提升的挑战与机遇：范式转变的前景

    摘要： 近年来，铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）光伏技术取得显著进展。尽管吸收层为多晶结构，其光电转换效率仍突破23%。虽然当前效率距理论极限尚有差距，但材料品质已接近能制备最高效太阳能电池的III-V族化合物。高载流子寿命、低开路电压损耗以及个位数百分比范围的外量子效率表明，采用新型器件结构可能带来下一轮效率提升。本文通过综述视角，阐述了提升铜铟镓硒太阳能电池转换效率的现存挑战与技术路径，重点提出非渐变吸收层设计、电荷选择性接触集成及光子循环效应最大化三大策略。基于半经验器件模型分析显示，这些方案可使AM1.5全球标准光谱下的电池效率达到29%，并论证了当前最先进的铜铟镓硒电池是否已受益于光子循环效应。

    关键词： Cu(In,Ga)Se2、电荷选择性接触、光子循环、功率转换效率、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01