新型有机太阳电池塑料薄膜化的研究进展

染料敏化纳米晶太阳电池被认为是一种能够代替硅太阳电池的新型电池。本文介绍这一有机太阳电池塑料薄膜化的研究进展,重点论述了4种半导体电极的低温成膜方法,即压力法、水热合成法、微波照射法和电泳沉积法;介绍了对电极塑料薄膜化的研究成果并阐述了塑料薄膜太阳电池的开发现状及今后的研究动向。     

新型有机太阳电池塑料薄膜化的研究进展

染料敏化纳米晶太阳电池被认为是一种能够代替硅太阳电池的新型电池。本文介绍这一有机太阳电池塑料薄膜化的研究进展，重点论述了4种半导体电极的低温成膜方法，即压力法、水热合成法、微波照射法和电泳沉积法；介绍了对电极塑料薄膜化的研究成果并阐述了塑料薄膜太阳电池的开发现状及今后的研究动向。     

柔性染料敏化太阳电池*

染料敏化太阳电池（dye-sensitized solar cell, DSSC）是一种新型太阳电池。其中柔性DSSC研究在追求太阳电池的新型用途和低成本化方面起着重要作用。本文综述了柔性DSSC国内外最新的研究成果,重点介绍了柔性DSSC的特点,柔性基板的选择及针对基板所制作的不同结构的电池,还介绍了纳米晶TiO₂ 薄膜的低温制备技术,如热液法、低温烧结法、电泳沉积法、化学气相沉积法、微波照射法、加压法等方法及柔性对电极的制备新技术。最后,对柔性DSSC的应用前景进行了展望。     

环保型准固态电解质的制备及在染料敏化太阳电池中的应用

本文介绍了一种制备染料敏化太阳电池(DSC)准固态电解质的新方法——混合溶剂法.该方法具有制作工艺简单、所用溶剂对人及环境无污染等优点.将混合溶剂法制备的准固态电解质应用于太阳电池,并系统研究了电解质组成及环境温度对电解质及其DSC性能的影响规律.     

有机及有机无机杂化太阳电池中的界面研究

第3代可溶液加工的太阳电池(包括有机太阳电池、钙钛矿太阳电池等),因为制备成本低、可制备柔性器件等特点备受关注.它们的迅速发展与活性层材料、界面材料与修饰以及器件工程等方面的快速发展息息相关,其中器件中的各个界面对激子的分离、载流子传递和收集有着巨大的影响,影响着器件的性能.本文重点介绍了近年来我们课题组在有机太阳电池、聚合物/量子点杂化太阳电池以及钙钛矿太阳电池研究中,如何设计界面材料以及通过自组装层对电极进行界面修饰,实现活性层和电极之间的欧姆接触和载流子的有效收集;如何在界面层中引入具有等离激元效应的纳米粒子实现光场的有效利用和性能的提升;以及如何对聚合物和纳米粒子间的界面修饰实现载流子的高效分离,制备高性能的杂化太阳电池器件.     

基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池

本文全面介绍了基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究和应用现状,特别是ZnO光阳极的制备方法,包括传统的手术刀法、丝网印刷技术和电沉积自组装方法,以及最近发展起来的机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法和低温水热法等,对不同制备薄膜方法的工艺条件和优缺点进行了综述.同时介绍了微/纳米复合结构和直线电子传输对光电转换效率提高的作用.指出了ZnO太阳电池未来发展方向是:探索制备ZnO电极的新形貌和新方法,寻找性能更加优异的染料,以提高ZnO太阳电池的光电转换效率.     

基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究

本文全面介绍了基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究和应用现状,特别是ZnO光阳极的制备方法,包括传统的手术刀法、丝网印刷技术和电沉积自组装方法,以及最近发展起来的机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法和低温水热法等,对不同制备薄膜方法的工艺条件和优缺点进行了综述.同时介绍了微/纳米复合结构和直线电子传输对光电转换效率提高的作用.指出了ZnO太阳电池未来发展方向是:探索制备ZnO电极的新形貌和新方法,寻找性能更加优异的染料,以提高ZnO太阳电池的光电转换效率.     

聚(4-乙烯基吡啶)的合成及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用自由基聚合法合成了聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP),并用于制备染料敏化太阳电池的凝胶电介质.研究了P4VP含量对电解质和太阳电池性能的影响.结果表明,以P4VP为骨架通过化学交联固化液态电解质制备的有机胶体电解质体系有机相可溶剂化Li ,当其含量为7.5wt%时体系离子电导率可达5.77mS/cm与液态电解质相当.利用这种准固态电解质制备的敏化太阳电池在100mW/cm2,25℃下获得光电转换效率2.3%.     

硫化氧化两步法提高(110)取向ZnO纳米片比表面及其光电极应用

以硫代乙酰胺为硫源, 通过一种较温和的溶剂热法先将生长于氟掺杂的SnO₂ (FTO)导电玻璃上的ZnO纳米片硫化, 再将其在空气中高温焙烧氧化,利用ZnO/ZnS晶格的膨胀收缩效应使ZnO纳米片表面粗糙化,达到提高其比表面积的目的. 系统研究了该硫化氧化两步法中ZnO纳米片、硫化后的ZnS纳米片、硫化氧化后的ZnO纳米片薄膜的形貌、物相、比表面积及孔径分布的变化. 并将硫化氧化前后两种ZnO纳米片阵列薄膜制成染料敏化太阳电池的光电极, 分别对电池的电流密度-电压(J-V)特性进行了表征. 实验结果表明, 经过硫化氧化后的ZnO纳米片的比表面积大约是未经该处理的ZnO纳米片的2倍, 同时前者的太阳电池光电转换效率(IPCE)相对于后者提高33%.     

染料敏化太阳电池大面积化及产业化研究

染料敏化太阳电池(DSC)是一种新型光伏电池。本文从高效率化和长期耐久性两方面分析了目前制约DSC产业化的因素,并综述了解决这些问题的最新研究成果。重点论述了世界DSC产业化研究的最新动态,并对这一新型太阳电池产业化的未来发展方向及发展前景进行了展望。     

染料敏化太阳电池大面积化及产业化研究（摘要）

染料敏化太阳电池（DSC）是一种新型光伏电池。本文从高效率化和长期耐久性两方面分析了目前制约DSC产业化的因素,并综述了解决这些问题的最新研究成果。重点论述了世界DSC产业化研究的最新动态,并对这一新型太阳电池产业化的未来发展方向及发展前景进行了展望。     

杂化太阳电池中异质结界面的修饰及其对电池光电性能的影响

有机-无机杂化太阳电池综合了有机、无机材料的优点,成本低、理论效率高,受到人们的广泛关注.杂化太阳电池的光活性层由无机半导体和有机共轭聚合物复合而成.当光照射到活性层上时,共轭聚合物吸收光子产生激子(电子-空穴对);激子迁移到有机给体-无机受体的异质结界面处发生解离而产生自由电子和空穴;自由电子和空穴分别向无机半导体和有机聚合物传输,从而实现电荷的分离和传导.激子在有机-无机异质结界面处的分离效率是影响电池性能的一个重要因素.有机、无机两相材料往往因为接触面积小以及相容性差使此两相材料接触不佳,激子迁移到此界面不能有效分离,从而严重影响了杂化太阳电池的效率.这个问题可以通过此界面的修饰加以改善.本文即综述了有机-无机异质结界面修饰的方法、作用和意义,并展望了杂化太阳电池未来的发展趋势和应用前景.     

聚合物太阳能电池材料研究进展

本文介绍了几种常见的聚合物太阳电池材料。综述了聚合物太阳电池材料的合成、发展历史和现状,对其应用前景进行了展望。参考文献59篇。     

高效率厚膜聚合物太阳电池的研究进展

聚合物太阳电池作为第三代光伏技术,具有轻、薄、柔的特点,在未来应用中极具潜力.目前聚合物太阳电池的最高能量转化效率已经超过13%,为未来的产业化发展奠定了基础.为了进一步实现聚合物太阳电池的规模化制备,发展适合于卷对卷印刷工艺的高效率厚膜聚合物太阳电池体系至关重要.本文结合现阶段富勒烯聚合物太阳电池体系、非富勒烯聚合物太阳电池体系和三元聚合物太阳电池体系的最新研究进展,从给受体材料分子设计、光敏层薄膜形貌、电池器件制备方法及工作机理等方面对高效率厚膜聚合物太阳电池的相关工作进行了系统介绍,并对未来高效率厚膜聚合物太阳电池的研究方向进行了展望.     

含苝酰亚胺衍生物太阳电池材料

随着全球对能源需求的日益增加, 能源问题已成为当今世界各国经济发展过程中遇到的首要问题, 用之不竭的无污染太阳电池成为近年来研究的热点.最近苝酰亚胺衍生物在太阳电池材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是苝酰亚胺类材料价格便宜、稳定性高; 另一方面苝酰亚胺衍生物含有大的共苯环平面结构和两个亚胺环结构, 具有高的电子亲和势和很强的得电子能力, 是一种典型的n型材料.本文综述了苝酰亚胺衍生物在有机太阳电池材料中的应用,并且介绍了本课题组在该领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

共混型聚合物太阳电池原理及研究进展

共混聚合物太阳电池是一种将电子给体材料与电子受体材料混合的新型异质结光伏电池,这种新型太阳电池由于增大了异质结的表面积,减少了光生激子的复合,互穿网络结构有利于电荷的传输,再加上其成本低、工艺简单、能大面积制备等优点,近年来已成为国内外研究的热点.本文综述了聚合物太阳电池的研究进展,讨论了聚合物太阳电池的基本原理,解释了表征太阳电池的物理量开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、填充因子(FF)和能量转换效率(η),分析了制作工艺、材料、电极等因素对器件性能的影响,阐述了国内外聚合物太阳电池研究的现状及存在问题.     

硅纳米晶的制备及其在太阳电池中的应用研究

硅纳米晶由于量子限域效应的作用而产生了多种不同于体硅材料的新特性,如荧光效应显著、光学带隙可调等,因而在微电子、光伏、生物医学等领域受到极大的重视。本文介绍了分立的硅纳米晶颗粒和硅纳米晶薄膜的制备方法,并对比了不同方法制备硅纳米晶体的优缺点。着重介绍了硅纳米晶体在太阳电池中应用的几种方式,包括利用纯硅纳米晶薄膜制备太阳电池、硅纳米晶体与有机薄膜基质结合形成复合结构太阳电池、含有硅纳米晶颗粒的硅墨水在太阳电池中的应用等。     

溶液法制备有机太阳电池阳极界面修饰层MoO3

在全溶液低温制备高效、稳定有机光伏器件过程中,合理选择制备器件界面修饰材料的方法至关重要,它已成为近期有机光伏领域的重点研究内容之一。合理的界面材料能降低界面的势垒高度,减少器件的串联电阻。溶液法制备三氧化钼（MoO₃）阳极界面缓冲层能有效地改善有机太阳电池阳极界面收集和载流子传输的效率,从而提高太阳电池能量转换效率,同时也提高太阳电池的稳定性。本文综述了近年来溶液法制备有机太阳电池阳极界面修饰层MoO₃的研究进展,介绍了阳极界面修饰层MoO₃的各种制备方法与原理,阐述了基于溶液法制备界面修饰层MoO₃薄膜的研究现状与存在问题,以期为全溶液法制备高效稳定有机太阳电池的研究提供有价值的参考。     

溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料

在简述溶胶-凝胶法基本原理的基础上,介绍了设计杂化材料的原则及预掺杂法、后掺杂法和原位化学合成法三种溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料的途径;综述了稀土发光材料、波导材料和光致变色材料三种光学杂化功能材料,并结合国内外的研究提出开展光学杂化功能材料研究的重要方向.     

非富勒烯型聚合物太阳电池取得超过11%的光伏效率

非富勒烯型聚合物太阳电池,由于其非富勒烯类受体材料可易于通过分子设计获得与聚合物给体材料互补的光吸收、匹配的电子能级从而有可能获得更高的效率,而受到了越来越多的关注.最近的研究发现,采用非富勒烯型受体材料与一种新型中等带隙聚合物给体材料可实现创纪录的11.2%的能量转换效率.这一成果预示非富勒烯受体将成为聚合物太阳电池研究下一波的新热点,并有可能成为这一类太阳电池新的突破口.