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基于新型电子给体的联吡啶钌染料及其敏化太阳电池
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作者 陈汪超 孔凡太 +2 位作者 郭福领 刘雪朋 戴松元 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3081-3085,共5页
合成了一种含有N,N-二甲基苯胺电子给体的新型联吡啶钌染料Ru[(L)(dcbpy)]NCS2,编号RC-30,并应用于染料敏化太阳电池(DSC)中。使用核磁共振氢谱(1H NMR),基质辅助激光解吸-飞行时间质谱(MALDITOFMS)对新染料的分子结构进行表征,利用紫... 合成了一种含有N,N-二甲基苯胺电子给体的新型联吡啶钌染料Ru[(L)(dcbpy)]NCS2,编号RC-30,并应用于染料敏化太阳电池(DSC)中。使用核磁共振氢谱(1H NMR),基质辅助激光解吸-飞行时间质谱(MALDITOFMS)对新染料的分子结构进行表征,利用紫外可见吸收(UV-Vis)和循环伏安法(CV)对染料的光电化学性质进行表征。将该染料应用在DSC中,RC-30敏化电池的短路电流密度J_(sc)、开路电压V_(oc)、填充因子FF、电池效率η分别为15.5 m A/cm^2、0.710 V、73.9%和8.11%,相对于相同条件下标准染料N3的J_(sc)提高了15.6%、电池效率η提高了10.4%。 展开更多
关键词 电子给体 钌染料 染料敏化太阳电池 光电化学性质
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染料敏化太阳电池一维结构阳极薄膜合成及等离激元效应的应用
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作者 胡哲 古丽米娜 +2 位作者 姚建曦 周正 陈蕾 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1-4,共4页
介绍了染料敏化太阳电池一维阳极薄膜的制备方法及应用。同时,研究人员在薄膜太阳电池设计中引入金属纳米粒子的等离激元结构,更高效地提高其光电转换性能。调研了等离激元在太阳电池领域应用的进展情况,并提出今后研究建议。
关键词 染料敏化太阳电池 等离激元 一维薄膜
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有机空穴传输材料在钙钛矿太阳电池中的应用 被引量:10
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作者 刘雪朋 孔凡太 +4 位作者 陈汪超 于婷 郭福领 陈健 戴松元 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1347-1370,共24页
有机-无机杂化钙钛矿太阳电池(PSCs)由于其诸多优点得到广泛关注,而有机固态空穴传输材料(HTMs)代替液体电解质使其得到飞速的发展,提升了电池的效率和稳定性,已经成为PSCs的重要组成部分。目前应用于PSCs的空穴传输材料分为有机空穴传... 有机-无机杂化钙钛矿太阳电池(PSCs)由于其诸多优点得到广泛关注,而有机固态空穴传输材料(HTMs)代替液体电解质使其得到飞速的发展,提升了电池的效率和稳定性,已经成为PSCs的重要组成部分。目前应用于PSCs的空穴传输材料分为有机空穴传输材料和无机空穴传输材料两大类。无机空穴传输材料的可选择范围较窄,对应器件的光电转换效率相对较低。开发各类能级匹配、空穴迁移率高的有机空穴传输材料是提高器件效率和稳定性的有效手段,成为相关领域的研究热点。本文依据相对分子质量的大小,将应用于PSCs中的有机空穴传输材料分为小分子类和聚合物类空穴传输材料,详细评述了有机空穴传输材料分子结构对PSCs光电转换效率、填充因子、开路电压、短路电流和稳定性的影响,并对其能级、空穴迁移率的高低、添加剂的使用等进行了讨论。最后详细论述了有机空穴传输材料未来的研究重点和发展趋势。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 有机空穴传输材料 三苯胺 小分子 聚合物
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绝缘氧化物包覆对钙钛矿太阳电池性能及界面电荷复合动力学的影响 被引量:7
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作者 周立 朱俊 +6 位作者 徐亚峰 邵志鹏 张旭辉 叶加久 黄阳 张昌能 戴松元 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1207-1213,共7页
采用浸渍法对钙钛矿太阳电池的介孔层TiO_2纳米颗粒进行了SiO_2、ZrO_2、Al_2O_3几种绝缘氧化物包覆,研究了其对电池光伏性能以及界面电荷复合动力学的影响。结果表明,SiO_2包覆之后,电池的填充因子(FF)从67.6%提高到72.3%,光电转换效... 采用浸渍法对钙钛矿太阳电池的介孔层TiO_2纳米颗粒进行了SiO_2、ZrO_2、Al_2O_3几种绝缘氧化物包覆,研究了其对电池光伏性能以及界面电荷复合动力学的影响。结果表明,SiO_2包覆之后,电池的填充因子(FF)从67.6%提高到72.3%,光电转换效率提升到13.7%,Zr O2和Al_2O_3包覆导致电池开路电压提升约50mV,但是短路电流(Jsc)和填充因子略有下降。采用纳秒时间尺度的瞬态吸收光谱技术,从时间分辨的角度分析了钙钛矿电池界面的电子和空穴的复合寿命,对电池性能的变化给出了合理的解释。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 复合寿命 瞬态吸收 表面包覆 金属氧化物
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ABX_3型太阳电池材料结构掺杂与优化的DFT研究 被引量:3
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作者 董巧 夏昕 +3 位作者 张兵 吴云召 姚建曦 戴松元 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3086-3090,共5页
采用第一性原理的方法优化设计ABX3钙钛矿晶体材料,对A位(A=CH_3NH_3^+、CH(NH_2)_2^+、(CH_3)_2NH_2^+、(CH_3)_3NH^+、(CH_3)_4N^+))、B位(B=Pb^(2+)、Sn^(2+))、X位(X=Cl^-、Br^-、I^-)位进行不同比例的掺杂或替换,系统探讨各位置取... 采用第一性原理的方法优化设计ABX3钙钛矿晶体材料,对A位(A=CH_3NH_3^+、CH(NH_2)_2^+、(CH_3)_2NH_2^+、(CH_3)_3NH^+、(CH_3)_4N^+))、B位(B=Pb^(2+)、Sn^(2+))、X位(X=Cl^-、Br^-、I^-)位进行不同比例的掺杂或替换,系统探讨各位置取代对晶体结构稳定性和禁带宽度的影响,在此基础上进行材料筛选,寻找性能更优的ABX3型替换材料。 展开更多
关键词 钙钛矿 太阳电池 ABX3晶体 掺杂 禁带宽度
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基于WO_x/PEDOT:PSS复合空穴传输层的高效稳定平面异质结钙钛矿太阳电池 被引量:1
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作者 乔文远 郭强 +4 位作者 李聪 马爽 王福芝 戴松元 谭占鳌 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期382-389,共8页
在基于钙钛矿/富勒烯平面异质结的钙钛矿太阳电池中,PEDOT:PSS是最常使用的空穴传输材料.但PEDOT:PSS呈酸性,会腐蚀金属氧化物透明电极,使器件的电极界面稳定性欠佳.本文将高功函的氧化钨(WOx)插入到PEDOT:PSS和FTO之间,形成WOx/PEDOT:... 在基于钙钛矿/富勒烯平面异质结的钙钛矿太阳电池中,PEDOT:PSS是最常使用的空穴传输材料.但PEDOT:PSS呈酸性,会腐蚀金属氧化物透明电极,使器件的电极界面稳定性欠佳.本文将高功函的氧化钨(WOx)插入到PEDOT:PSS和FTO之间,形成WOx/PEDOT:PSS复合空穴传输层,这样既可以避免PEDOT:PSS与FTO直接接触,提高器件的稳定性,又可以进一步降低电极界面的接触势垒,从而提升器件的性能.作者研究了复合传输层对透光率、钙钛矿形貌、钙钛矿结晶、光伏性能及器件稳定性的影响.基于WOx/PEDOT:PSS复合空穴传输层的电池效率可以达到12.96%,比单纯的PEDOT:PSS的电池效率(10.56%)提升了22.7%,同时器件的稳定性也得到大幅改善. 展开更多
关键词 平面异质结 钙钛矿太阳电池 空穴传输层 氧化钨 稳定性
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低压气相辅助溶液法制备无铅铋基钙钛矿太阳电池的研究 被引量:1
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作者 赵晨旭 许佳 +3 位作者 陈晶 李吉红 戴松元 姚建曦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期234-239,共6页
采用低压气相辅助溶液法制备MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿太阳电池,制备了晶粒大小为300 nm,表面致密且粗糙低的MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿薄膜,其吸收边位置在598 nm,光学吸收带隙为2.07 eV。还通过对一步溶液法、两步溶液法和低压气相辅助... 采用低压气相辅助溶液法制备MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿太阳电池,制备了晶粒大小为300 nm,表面致密且粗糙低的MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿薄膜,其吸收边位置在598 nm,光学吸收带隙为2.07 eV。还通过对一步溶液法、两步溶液法和低压气相辅助溶液法3种方法制备的MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿太阳电池进行对比发现,与其他2种方法制备的钙钛矿薄膜呈现二维片状晶体结构不同,通过低压气相辅助溶液法制备的MA_(3)Bi_(2)I_(9)钙钛矿薄膜更为致密,晶粒大小均匀。通过研究发现,该薄膜均匀的表面形貌有效抑制了薄膜内部载流子的复合,载流子瞬态荧光寿命由7.17 ns提升至8.81 ns,制备的钙钛矿太阳电池效率为0.178%,比一步溶液法和两步溶液法制备的太阳电池效率提升了2倍。 展开更多
关键词 铋化物 钙钛矿太阳电池 吸收 低压气相辅助溶液法
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Au掺杂对TiO2薄膜表面态及电荷传输性能的影响 被引量:2
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作者 郑家伟 姜玲 +4 位作者 丁勇 莫立娥 丁有才 胡林华 戴松元 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2038-2044,共7页
采用两步法合成了不同Au掺杂量的TiO_2薄膜材料,并通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)探究了不同Au掺杂量TiO_2薄膜的表面态数量及其在禁带中的分布情况.借助强度调制光电流/电压谱(IMPS/IMVS)研究了薄膜内电子传输时间和寿命及界面... 采用两步法合成了不同Au掺杂量的TiO_2薄膜材料,并通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)探究了不同Au掺杂量TiO_2薄膜的表面态数量及其在禁带中的分布情况.借助强度调制光电流/电压谱(IMPS/IMVS)研究了薄膜内电子传输时间和寿命及界面电荷转移性能等.结果表明,适量Au(摩尔分数0.2%)的掺入可有效降低薄膜的表面态数量,优化表面态分布情况,提高电子在TiO_2/染料/电解质界面的电阻,从而改善电子的传输性能,提升太阳电池的光电转换效率. 展开更多
关键词 表面态 金掺杂 二氧化钛薄膜 电荷传输 太阳电池
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原位刻蚀法制备TiO_2纳米线阳极薄膜
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作者 肖黎 张永哲 +4 位作者 许佳 姚建曦 戴松元 张兵 潘旭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1278-1282,共5页
采用水热法在FTO基板上制备Ti O2纳米线阵列,在此基础上,通过水热法采用HCl对该薄膜进行原位刻蚀。XRD结果表明刻蚀过程并未影响Ti O2纳米线阵列薄膜的结晶性。SEM结果表明刻蚀过程能有效降低纳米线之间的团聚程度,从而保证薄膜具有较... 采用水热法在FTO基板上制备Ti O2纳米线阵列,在此基础上,通过水热法采用HCl对该薄膜进行原位刻蚀。XRD结果表明刻蚀过程并未影响Ti O2纳米线阵列薄膜的结晶性。SEM结果表明刻蚀过程能有效降低纳米线之间的团聚程度,从而保证薄膜具有较大的比表面积。染料的吸附-脱附结果也表明,刻蚀后纳米线薄膜的染料负载能力提高了1倍,将制备的Ti O2纳米线阵列薄膜作为染料敏化太阳电池的光阳极进行光电性能研究,发现使用经过刻蚀处理光阳极的太阳电池比采用未刻蚀处理的光阳极薄膜的电池光电转换效率提高了6倍。 展开更多
关键词 染料敏化太阳电池 水热法 TiO2纳米线 原位刻蚀
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分子间作用力对咪唑盐介晶相性质的影响
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作者 王猛 潘旭 +1 位作者 戴松元 陈健 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期653-659,共7页
通过对咪唑环1位(N1)取代烷基、3位(N3)取代基及阴离子的修饰合成了一系列具有近晶A(Sm A)相的咪唑类离子液晶.利用差示扫描量热法、单晶衍射、小角度X射线衍射等手段研究了咪唑盐的介晶相温度范围、介晶态的结构,并测量了部分咪唑盐的... 通过对咪唑环1位(N1)取代烷基、3位(N3)取代基及阴离子的修饰合成了一系列具有近晶A(Sm A)相的咪唑类离子液晶.利用差示扫描量热法、单晶衍射、小角度X射线衍射等手段研究了咪唑盐的介晶相温度范围、介晶态的结构,并测量了部分咪唑盐的各向异性导电率.结果表明,咪唑环N1取代烷基、N3取代基及咪唑盐的阴离子会改变分子间范德华力和氢键,从而对咪唑盐的介晶相性质产生影响.此外,当乙烯基引入到咪唑环N3位置时,咪唑盐相邻的层结构之间形成π-π堆积作用,不仅有利于介晶态的形成,同时使氟硼酸类离子液晶具有最大的层间距和最小的各向异性导电率.这一结果表明,调控离子液晶的性质时必须综合考虑各种分子间作用力的影响. 展开更多
关键词 咪唑盐 介晶相性质 范德华作用 氢键 Π-Π堆积
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