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SnO_(2)表面卤化提高钙钛矿太阳能电池光伏性能
被引量：
2
1
作者
王云飞
刘建华
+4 位作者
于美
钟锦岩
周琪森
邱俊明
张晓亮
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期112-122,共11页
钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为近几年来迅速发展的新型太阳能电池,其中将SnO_(2)纳米粒子层用作电子传输层(ETL)的钙钛矿太阳能电池器件得到了广泛的关注。SnO_(2)有着更低的制备温度,使其具备应用于柔性器件的潜力,但与钙钛矿层能级不匹...
钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为近几年来迅速发展的新型太阳能电池,其中将SnO_(2)纳米粒子层用作电子传输层(ETL)的钙钛矿太阳能电池器件得到了广泛的关注。SnO_(2)有着更低的制备温度,使其具备应用于柔性器件的潜力,但与钙钛矿层能级不匹配等问题限制着其发展。而在界面处加入钝化层,尤其是表面卤化的方法或可解决这一问题。本文综合研究了SnO_(2)表面卤化对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响,选用四丁基氯化铵(TBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)和四丁基碘化铵(TBAI)三种钝化材料对SnO_(2)表面进行钝化处理,并对钝化材料溶液进行了浓度梯度研究。通过材料形貌、结构和光学性能表征以及电池器件性能测试分析等方法,证明了SnO_(2)表面卤化可提高钙钛矿层的质量和PSCs光伏性能,并从器件内部电荷传输动力学等角度解释了器件性能改善的原因。为进一步说明其性能改善的机理,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对材料表面性质进行了深入研究,从能量、结构、电荷密度、态密度、功函数等角度解释了表面卤化提高SnO_(2)/钙钛矿界面处电子传输特性的原因。实验和理论计算均表明TBAC对于SnO_(2)具有较好的钝化效果,并随着溶液浓度的提升钝化作用越明显。SnO_(2)表面卤化作用的深入研究不仅对提高电池器件性能具有实际意义,还能够帮助理解太阳能电池界面现象,为界面改性提供新的研究思路。
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关键词
钙钛矿太阳能电池
SnO_(2)表面卤化
界面工程
密度泛函理论
电荷传输动力学
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职称材料
基于石墨烯/CuInS_2的杂化聚合物太阳电池性能研究（英文）
被引量：
1
2
作者
孟维利
董超
+1 位作者
齐娟娟
陈俊伟
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期86-94,共9页
用石墨烯/CuInS_2量子点复合物(rGO/CuInS_2-QDs)和聚2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔(MEH-PPV)制备了MEH-PPV/rGO-CuInS_2杂化聚合物太阳电池。用动态测试方法研究了电池的电荷传输动力学特点。实验结果表明,与MEH-PPV/rGO器...
用石墨烯/CuInS_2量子点复合物(rGO/CuInS_2-QDs)和聚2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔(MEH-PPV)制备了MEH-PPV/rGO-CuInS_2杂化聚合物太阳电池。用动态测试方法研究了电池的电荷传输动力学特点。实验结果表明,与MEH-PPV/rGO器件相比,MEH-PPV/rGO-CuInS_2器件的电子传输时间和电子寿命均有显著的增加,这分别源于CuInS_2量子点的表面缺陷态捕获及CuInS_2量子点作为阻挡层促进了电子-空穴对的有效分离。证实了MEH-PPV/rGO-CuInS_2电池中短路电流的增加主要与聚合物中激子分离的增加和载流子复合的减少有关;器件的开路电压主要是由石墨烯的功函数和MEH-PPV的最高已占分子轨道(HOMO)之间的能级差决定,同时受石墨烯中电子浓度的影响。
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关键词
光电子学
电荷传输动力学
动态测试方法
石墨烯
CuInS2
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职称材料
题名
SnO_(2)表面卤化提高钙钛矿太阳能电池光伏性能
被引量：
2
1
作者
王云飞
刘建华
于美
钟锦岩
周琪森
邱俊明
张晓亮
机构
北京航空航天大学材料科学与工程学院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期112-122,共11页
基金
国家自然科学基金(51872014)
中央高校基本科研业务费专项资金(YWF-20-BJ-J-637)资助项目。
文摘
钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为近几年来迅速发展的新型太阳能电池,其中将SnO_(2)纳米粒子层用作电子传输层(ETL)的钙钛矿太阳能电池器件得到了广泛的关注。SnO_(2)有着更低的制备温度,使其具备应用于柔性器件的潜力,但与钙钛矿层能级不匹配等问题限制着其发展。而在界面处加入钝化层,尤其是表面卤化的方法或可解决这一问题。本文综合研究了SnO_(2)表面卤化对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响,选用四丁基氯化铵(TBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)和四丁基碘化铵(TBAI)三种钝化材料对SnO_(2)表面进行钝化处理,并对钝化材料溶液进行了浓度梯度研究。通过材料形貌、结构和光学性能表征以及电池器件性能测试分析等方法,证明了SnO_(2)表面卤化可提高钙钛矿层的质量和PSCs光伏性能,并从器件内部电荷传输动力学等角度解释了器件性能改善的原因。为进一步说明其性能改善的机理,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对材料表面性质进行了深入研究,从能量、结构、电荷密度、态密度、功函数等角度解释了表面卤化提高SnO_(2)/钙钛矿界面处电子传输特性的原因。实验和理论计算均表明TBAC对于SnO_(2)具有较好的钝化效果,并随着溶液浓度的提升钝化作用越明显。SnO_(2)表面卤化作用的深入研究不仅对提高电池器件性能具有实际意义,还能够帮助理解太阳能电池界面现象,为界面改性提供新的研究思路。
关键词
钙钛矿太阳能电池
SnO_(2)表面卤化
界面工程
密度泛函理论
电荷传输动力学
Keywords
Perovskite solar cell
SnO_(2)Surface halogenation
Interface engineering
Density functional theory
Charge transfer kinetics
分类号
O649 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
基于石墨烯/CuInS_2的杂化聚合物太阳电池性能研究（英文）
被引量：
1
2
作者
孟维利
董超
齐娟娟
陈俊伟
机构
中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所
中国科学技术大学
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期86-94,共9页
基金
Supported by Science and Technology Project of Auhui Province,1604a0902148~~
文摘
用石墨烯/CuInS_2量子点复合物(rGO/CuInS_2-QDs)和聚2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔(MEH-PPV)制备了MEH-PPV/rGO-CuInS_2杂化聚合物太阳电池。用动态测试方法研究了电池的电荷传输动力学特点。实验结果表明,与MEH-PPV/rGO器件相比,MEH-PPV/rGO-CuInS_2器件的电子传输时间和电子寿命均有显著的增加,这分别源于CuInS_2量子点的表面缺陷态捕获及CuInS_2量子点作为阻挡层促进了电子-空穴对的有效分离。证实了MEH-PPV/rGO-CuInS_2电池中短路电流的增加主要与聚合物中激子分离的增加和载流子复合的减少有关;器件的开路电压主要是由石墨烯的功函数和MEH-PPV的最高已占分子轨道(HOMO)之间的能级差决定,同时受石墨烯中电子浓度的影响。
关键词
光电子学
电荷传输动力学
动态测试方法
石墨烯
CuInS2
Keywords
optoelectronics
charge transport dynamics
dynamic test method
graphene
CuInS2
分类号
TM914 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
SnO_(2)表面卤化提高钙钛矿太阳能电池光伏性能
王云飞
刘建华
于美
钟锦岩
周琪森
邱俊明
张晓亮
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于石墨烯/CuInS_2的杂化聚合物太阳电池性能研究（英文）
孟维利
董超
齐娟娟
陈俊伟
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
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