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钙钛矿太阳电池研究进展:薄膜形貌控制与界面工程 被引量:20
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作者 薛启帆 孙辰 +3 位作者 胡志诚 黄飞 叶轩立 曹镛 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第3期179-192,共14页
有机-无机杂化钙钛矿太阳电池因兼具低成本溶液加工和优异的光电转换性能在国际上倍受关注.基于其吸收强、迁移率高、载流子寿命长、可调控带隙以及可采用多种方式加工等优势,钙钛矿太阳电池在短短5年时间里,实验室小面积器件的能量转... 有机-无机杂化钙钛矿太阳电池因兼具低成本溶液加工和优异的光电转换性能在国际上倍受关注.基于其吸收强、迁移率高、载流子寿命长、可调控带隙以及可采用多种方式加工等优势,钙钛矿太阳电池在短短5年时间里,实验室小面积器件的能量转换效率已经从低于5%提高到近20%,模块器件的能量转换效率可达8.7%,其效率超过了很多其他类型太阳电池,接近可以商业化的水平.借助于相关材料性质理解和电池设计优化,钙钛矿太阳电池效率的进一步提升存在很大的潜力空间.本文通过文献综述,在回顾国内外钙钛矿太阳电池发展情况的基础上,着重讨论影响钙钛矿太阳电池性能的其中两个重要因素:薄膜形貌控制与界面工程,并分析了钙钛矿太阳电池面临的基础科学问题以及展望该技术的未来前景. 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 器件效率 薄膜形貌控制 界面工程
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添加剂在有机太阳能电池中的应用
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作者 江雪 涂开槐 +1 位作者 段泰男 肖泽云 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第5期551-564,共14页
有机太阳能电池(OSC)的快速发展对能源清洁化和社会发展绿色化起着积极的推动作用.对于OSC的发展,提高其光电转换效率(PCE)是最重要的目标之一,而活性层的形貌优劣对器件的PCE值起着决定性的作用.近年来,由于具有良好的形貌调节能力、... 有机太阳能电池(OSC)的快速发展对能源清洁化和社会发展绿色化起着积极的推动作用.对于OSC的发展,提高其光电转换效率(PCE)是最重要的目标之一,而活性层的形貌优劣对器件的PCE值起着决定性的作用.近年来,由于具有良好的形貌调节能力、简单的使用方法以及对器件性能显著的提升能力,添加剂在OSC中的应用引起了研究者的广泛关注.本综述简要总结了在OSC发展历程中所使用添加剂的种类、结构以及在器件性能提升中的作用机制,基于添加剂丰富的类型和不同的作用机理与材料性质,从分子结构特征考虑,将添加剂主要划分为非芳环类、单环或者多环芳烃类、具有D-A型分子结构类以及功能结构复杂型四个大类,同时讨论了添加剂在OSC领域的发展前景以及存在的挑战,为未来新型高效添加剂的设计使用提供了指导. 展开更多
关键词 有机太阳能电池 器件效率 添加剂 形貌优化
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钙钛矿型太阳能电池制备工艺及稳定性研究进展 被引量:6
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作者 郭文明 钟敏 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1097-1118,共22页
有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池因其简单的制备工艺,低廉的制造成本,优异的光电转换效率,成为光伏领域的研究热点。钙钛矿光吸收材料具有消光系数高、载流子迁移率高、载流子寿命长、带隙可调控等优点。短短几年内,钙钛矿型太阳能电... 有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池因其简单的制备工艺,低廉的制造成本,优异的光电转换效率,成为光伏领域的研究热点。钙钛矿光吸收材料具有消光系数高、载流子迁移率高、载流子寿命长、带隙可调控等优点。短短几年内,钙钛矿型太阳能电池的效率从最初的3.8%提高到22.1%。目前,为了获得稳定高效的钙钛矿型太阳能电池,主要有以下几个研究思路:新型器件结构设计;结构功能层的材料形貌设计;结构各功能层间的界面修饰;空穴传输材料的选择;对电极的选择。本文通过文献综述,在回顾了国内外研究者对钙钛矿型太阳能电池的研究历程的基础上,介绍了钙钛矿型太阳能电池的结构和工作原理,重点总结了电子传输层和钙钛矿层的制备工艺及优化,并讨论了钙钛矿型太阳能电池的稳定性以及展望了其商业化的前景。 展开更多
关键词 钙钛矿型太阳能电池 器件效率 制备工艺 工艺优化 稳定性
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8mm三次谐波潘尼管的理论设计与粒子模拟研究 被引量:4
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作者 赵晓云 李家胤 武新慧 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期194-200,共7页
潘尼管是利用电子在高频结构中的位置选择机制实现注波净能量交换的回旋器件,具有高效率与低磁场的显著特点。本文在简述其基本原理的基础上,研究了其设计理论与方法,进行了相应的数值计算,设计了一只8 mm波段三次回旋谐波潘尼管:采用4... 潘尼管是利用电子在高频结构中的位置选择机制实现注波净能量交换的回旋器件,具有高效率与低磁场的显著特点。本文在简述其基本原理的基础上,研究了其设计理论与方法,进行了相应的数值计算,设计了一只8 mm波段三次回旋谐波潘尼管:采用4开槽渐变到圆波导的开放式谐振腔高频结构,2π工作模式,束电压43.5 kV,束电流1.45 A,最后采用3D-PIC模拟软件进行验证、优化。模拟结果显示,该器件可获得37.8 kW平均输出功率,器件效率可达到60%,展示了其作为高效永磁包装器件的良好应用前景。 展开更多
关键词 8mm波段 三次回旋谐波潘尼管 器件效率 设计 模拟
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10 nm金属氧化物半导体场效应晶体管中的热噪声特性分析
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作者 贾晓菲 魏群 +2 位作者 张文鹏 何亮 武振华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期270-276,共7页
随着金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件等比例缩小至纳米级的较小尺寸,一方面导致的短沟道效应已严重影响热噪声;另一方面使栅、源、漏区及衬底区的热噪声占有比越来越高,而传统热噪声模型主要考虑较大尺寸器件的沟道热噪声,且... 随着金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件等比例缩小至纳米级的较小尺寸,一方面导致的短沟道效应已严重影响热噪声;另一方面使栅、源、漏区及衬底区的热噪声占有比越来越高,而传统热噪声模型主要考虑较大尺寸器件的沟道热噪声,且其模型未考虑到沟道饱和区.本文针对小尺寸纳米级MOSFET器件,并根据器件结构特征和热噪声的基本特性,建立了10 nm器件的热噪声模型,该模型体现沟道区、衬底区及栅、源、漏区,同时考虑到沟道饱和区的热噪声.在模型的基础上,分析沟道热噪声、总热噪声随偏置参量及器件参数之间的关系,验证了沟道饱和区热噪声的存在,并与已有实验结果一致,所得结论有助于提高纳米级小尺寸MOSFET器件的工作效率、寿命及响应速度等. 展开更多
关键词 热噪声 纳米MOSFET 短沟道效应 器件效率
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基于环境友好的绿色反溶剂法的高效CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿太阳能电池
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作者 孟婧 高博文 《山东科学》 CAS 2023年第3期46-52,共7页
CH_(3)NH_(3)PbI_(3)(MAPbI_(3))钙钛矿电池的能量转换效率与钙钛矿薄膜质量密切相关。为了获得高质量的钙钛矿薄膜,通过优化薄膜制备方法和工艺流程,发现绿色反溶剂乙酸丙酯和丙二醇甲醚能促进PbI2粒子的成核,提供CH_(3)NH_(3)PbI_(3)... CH_(3)NH_(3)PbI_(3)(MAPbI_(3))钙钛矿电池的能量转换效率与钙钛矿薄膜质量密切相关。为了获得高质量的钙钛矿薄膜,通过优化薄膜制备方法和工艺流程,发现绿色反溶剂乙酸丙酯和丙二醇甲醚能促进PbI2粒子的成核,提供CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿晶体的异相成核位点,从而促进钙钛矿晶体的快速生长。研究表明,与常用的有毒溶剂氯苯处理的钙钛矿薄膜相比,通过乙酸丙酯和丙二醇甲醚处理的薄膜晶粒较大,均方根值较低,表面粗糙度获得较大优化,可以获得晶粒尺寸均匀、接近钙钛矿载流子扩散长度的全覆盖钙钛矿薄膜。测试不同处理条件下的器件性能发现,与氯苯处理的CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿太阳能电池(能量转换效率为17.86%)相比,绿色反溶剂丙二醇甲醚处理的器件的最佳效率为21.60%,提高近21%,该实验结果对今后获得环境友好的高质量钙钛矿型太阳能电池具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 钙钛矿电池 绿色反溶剂 形貌优化 器件效率
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高效、稳定Ⅱ-Ⅵ族量子点发光二极管(LED)的研究进展 被引量:3
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作者 柳杨 刘志伟 +1 位作者 卞祖强 黄春辉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1751-1760,共10页
量子点通常具有核-壳型的基本结构,它的发光效率及色纯度高。因具有优异的性能和可控合成的优点,Ⅱ-Ⅵ族量子点在发光二极管(light-emitting diode,LED)中的应用研究最为丰富。为了制备高效、稳定的量子点LED,量子点的结构、器件结构和... 量子点通常具有核-壳型的基本结构,它的发光效率及色纯度高。因具有优异的性能和可控合成的优点,Ⅱ-Ⅵ族量子点在发光二极管(light-emitting diode,LED)中的应用研究最为丰富。为了制备高效、稳定的量子点LED,量子点的结构、器件结构和载流子传输层都需要进行设计和优化。如今,量子点LED的效率已接近Organic LED(OLED),但它的发展仍存在挑战。 展开更多
关键词 量子点发光二极管 器件效率 稳定性
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溶液法制备有机-无机杂化钙钛矿薄膜的研究进展 被引量:2
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作者 韦慧 汤洋 尤晖 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2672-2685,共14页
有机-无机杂化钙钛矿(简称钙钛矿)太阳能电池在近年取得了重大突破,实验室小面积器件的光电转换效率从最初2009年的3.8%提升至现今的22.1%。本文从钙钛矿材料的物化性能、钙钛矿太阳能电池的结构、钙钛矿薄膜的制备方法等方面全面分析... 有机-无机杂化钙钛矿(简称钙钛矿)太阳能电池在近年取得了重大突破,实验室小面积器件的光电转换效率从最初2009年的3.8%提升至现今的22.1%。本文从钙钛矿材料的物化性能、钙钛矿太阳能电池的结构、钙钛矿薄膜的制备方法等方面全面分析了钙钛矿太阳能电池的优势和不足。首先简要回顾了钙钛矿太阳能电池问世以来几个重要发展历程和主流电池器件结构的演变,着重讨论了吸光层钙钛矿薄膜的制备方法,包括一步溶液法、分步旋涂-浸渍法、两步旋涂法、气相沉积法,分析了影响钙钛矿成膜的关键因素、微观形貌控制的工艺技术,对溶剂的选择、溶质成分的调控(包括铅源、各类添加剂的选择)以及钙钛矿结晶的粗化做了详细探讨。指出今后的工作重点在于如何精确控制钙钛矿薄膜的化学成分,提高可重复性和良品率;加强器件工作机理、成膜机理的研究;着眼于大面积器件的制备;提高器件的稳定性及开发环境友好型无铅或少铅电池。 展开更多
关键词 制备 微观形貌调控 太阳能 器件效率 界面
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Over 15.5% efficiency organic solar cells with triple sidechain engineered ITIC 被引量:1
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作者 Zhuohan Zhang Shun Guang +5 位作者 Jiangsheng Yu Hongtao Wang Jinru Cao Fuqiang Du Xinlei Wang Weihua Tang 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第18期1533-1536,M0003,共5页
Bulk-heterojunction(BHJ)organic solar cells(OSCs)showcase great advantages in device fabrication via low-cost and convenient solution-processing techniques for diverse applications(e.g.,flexible and semitransparent de... Bulk-heterojunction(BHJ)organic solar cells(OSCs)showcase great advantages in device fabrication via low-cost and convenient solution-processing techniques for diverse applications(e.g.,flexible and semitransparent devices)[1,2]. 展开更多
关键词 HETEROJUNCTION CONVENIENT COST
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TiO2表面预处理对钙钛矿太阳电池性能的影响
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作者 龚文文 侯延冰 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第4期517-522,共6页
采用一步法制作了基于n-i-p结构的钙钛矿太阳电池。为了提高钙钛矿活性层以及TiO2与钙钛矿活性层接触面的质量,用MAI、MABr和PbI2溶液对TiO2层进行预处理,研究了预处理对电池性能的影响。结果显示对TiO2进行预处理能够改善钙钛矿活性层... 采用一步法制作了基于n-i-p结构的钙钛矿太阳电池。为了提高钙钛矿活性层以及TiO2与钙钛矿活性层接触面的质量,用MAI、MABr和PbI2溶液对TiO2层进行预处理,研究了预处理对电池性能的影响。结果显示对TiO2进行预处理能够改善钙钛矿活性层薄膜的质量并提升钙钛矿太阳电池的性能。通过溶液预处理,太阳电池的能量转换效率和器件稳定性有显著提高,同时滞后效应明显减弱。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 器件效率 形貌控制 预处理
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基于ZnO纳米粒子的有机光伏器件设计与研究
11
作者 张德钱 张玉芹 张小龙 《科学技术创新》 2017年第19期56-58,共3页
有机光伏器件具有价廉、轻便、柔韧良好以及Roll to Roll制备等特点被受广泛关注与研究。基于有机材料制备的太阳能电池、晶体管、传感器等各个热门领域发挥着重要作用。本文针对有机材料的太阳能电池结构进行改进;合成的纳米粒子(Zn O... 有机光伏器件具有价廉、轻便、柔韧良好以及Roll to Roll制备等特点被受广泛关注与研究。基于有机材料制备的太阳能电池、晶体管、传感器等各个热门领域发挥着重要作用。本文针对有机材料的太阳能电池结构进行改进;合成的纳米粒子(Zn O)材料,并引入纳米粒子作为太阳能电池的电子传输层材料,并对器件性能及微观结构进行表征。结果表明,增加纳米粒子作为阴极传输层(空穴阻挡层),其对活性层表面进行了有效的修饰,并改变了空间电荷区光子数,从而改善了太阳能电池的性能。 展开更多
关键词 光伏 有机材料 ZNO纳米粒子 器件效率
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LED流明效率的研讨 被引量:7
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作者 范朝勋 《现代显示》 2006年第7期11-16,共6页
流明效率是否存在极限,LED流明效率与哪些因素有关,流明效率及其相关因素现在和未来的水平如何,投影显示对LED光源灯的期待,这些是本文研讨的主要内容。
关键词 光谱流明效率 极限流明效率 器件流明效率 LED投影光源
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可靠性预计及其在研制工作中的作用
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作者 钟晓锋 《中国高新技术企业》 2012年第19期19-21,共3页
可靠性反映的是产品无故障持续工作的能力,是体现产品持续执行任务的极限能力的关键指标,也是产品技术能力以及成熟、完备水平的重要体现。可靠性工程是研究产品全寿命过程中故障的发生、发展规律,达到预防故障、提高产品可靠性指标的... 可靠性反映的是产品无故障持续工作的能力,是体现产品持续执行任务的极限能力的关键指标,也是产品技术能力以及成熟、完备水平的重要体现。可靠性工程是研究产品全寿命过程中故障的发生、发展规律,达到预防故障、提高产品可靠性指标的工程技术。 展开更多
关键词 可靠性预计 器件使用失效率 设计决策 产品研制
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