有机太阳能电池性能衰减机理研究进展

近年来随着非富勒烯Y系列明星分子受体的出现, 单结有机太阳能电池的光电转换效率已经突破19%, 但是器件在运行条件下缺乏良好的稳定性, 严重制约了其商业化发展. 因此越来越多的研究聚焦于造成有机太阳能电池性能衰减的原因以及如何提高有机太阳能电池的稳定性. 由于有机太阳能电池复杂的器件结构、不尽相同的活性层材料以及在稳定性研究中条件的差异, 造成了对有机太阳能电池器件衰减研究的困难. 为了更全面地了解有机太阳能电池的衰减过程, 对近些年有机太阳能电池器件衰减过程的研究成果进行综述, 总结了由于给受体材料化学分解、活性层形貌变化、传输层和电极腐蚀以及界面反应等原因造成的器件性能衰减, 并介绍了近些年关于提高器件稳定性的一些策略, 最后对有机太阳能电池的未来发展进行了展望.     

低相对分子质量有机酸对α-FeO(OH)吸附As(Ⅲ)的影响

制备并表征了α-FeO(OH),探究了4种低相对分子质量有机酸(LMW)对α-FeO(OH)吸附As(Ⅲ)的影响,并阐明了机理。 单一和混合LMW对α-FeO(OH)吸附As(Ⅲ)均有抑制作用,4种LMW的影响大小顺序为:草酸(OA)>柠檬酸(CA)>乳酸(LA)、水杨酸(SA)。 混合LMW的影响为:OA会加剧CA对α-FeO(OH)吸附As(Ⅲ)的影响,而SA几乎不起作用。 当ρ(As(Ⅲ))较低,LMW通过与α-FeO(OH)的静电引力、与α-FeO(OH)表面的铁离子形成配合物、生成沉淀从而影响α-FeO(OH)对As(Ⅲ)的吸附;当ρ(As(Ⅲ))较高,LMW还通过阻碍As(Ⅲ)在α-FeO(OH)上的扩散和沉淀作用产生影响。 实验结果为土壤中As(Ⅲ)的迁移转化、污染治理提供技术支撑。     

CaLa2B10O19晶体生长及其定向

本文报道了一种稀土硼酸盐晶体,CaLa2B10O19(LCB),晶体生长及折射率的测量,确定了其结晶学轴(a,b,c)与物理学轴(X,Y,Z)之间的夹角关系.     

助熔剂法生长CaLa2B10O19晶体

本文通过X射线衍射(XRD)分析、差热分析(DTA)和化学分析研究了CaLa2B10O19(LCB)晶体中的包裹体及在晶体生长过程中包裹体产生的原因.说明了包裹体的主要成份是LaB3O6,高温溶液中B2O3的挥发是造成包裹体产生的主要原因.为消除包裹体的产生,选择了合适的助溶剂,分别以100mol; CaB4O7和50mol; B2O3和150mol; CaB4O7为助溶剂生长出了一定尺寸、光学质量较高的LCB晶体.     

无机-有机纳米复合材料：有机氮氧自由基/MnPS3夹层物的合成与磁性

合成了一个无机,有机纳米复合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3,即有机氮氧自由基MPYNN(N-甲基吡啶阳离子自由基)的MnPS3夹层化合物.通过X-射线粉末衍射和红外光谱等对其结构进行了表征,根据其0.56 nm的层间距扩大值推测夹层化合物中的客体分子在层间采取了分子平面近乎垂直于主体层的排列方式.通过SQUID测试了所得到的夹层化合物的磁性,结果表明夹层化合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3在10 K以上具有顺磁特性,而在7 K时出现了一个明显的磁相变,表现出自发磁化.     

A silazane additive for CsPbI2Br perovskite solar cells

Adding additives into peroskite precursor solution has been proven as a simple and efficient strategy to improve the quality of peroskite films. In this work, we demonstrate an effective additive strategy to improve the quality of all-inorganic perovskite films by adding a novel silazane additive heptamethyldisilazane (HDMS). The power conversion efficiency (PCE) of the optimized devices is enhanced from 14.55% to 15.31% with an open-circuit voltage over 1.26 V due to the higher quality perovskite films with lower trap density after the incorporation of HDMS. More interestingly, the HDMS devices exhibit superior humidity and thermal stability compared with the control ones. This work provides a simple and efficient strategy to enhance the device performance and stability of all-inorganic perovskite solar cells, which could facilitate its commercialization.     

LaB3O6-CaB4O7赝二元体系相图的初步研究

本文通过X射线粉末衍射和差热分析等方法研究了LaB3O6-CaB4O7赝二元体系相图.LaB3O6-CaB4O7赝二元体系中除了LaB3O6和CaB4O7外只存在化合物CaLa2B10O19,它是一种非同成分熔融的化合物,转熔温度约1047℃,在此温度下液相、LaB3O6和CaLa2B10O19之间发生包晶反应.在温度967℃左右,存在CaB4O7、CaLa2B10O19和液相之间的共晶反应,共晶点的成分约87mol; CaB4O7.根据所得到的结果,采用高温溶液生长法,选择摩尔比CaB4O7∶CaLa2B10O19分别为1∶1、1.5∶1和2∶1三种不同浓度的熔盐体系来生长CaLa2B10O19,结果都可以长出CaLa2B10O19晶体.     

准二维钙钛矿太阳能电池的研究进展

新型有机-无机杂化二维（2D）钙钛矿具有优良的光电性能、 结晶性和稳定性, 在太阳能电池领域引起广泛关注. 相比于三维（3D）钙钛矿, 由于有机间隔阳离子（OSC）的引入形成独特的层状晶体结构赋予了材料特殊性质: （1） 多层量子阱结构促成材料各项异性的光电性质; （2） 间隔阳离子改变前驱体团簇状态, 实现溶液中高质量的结晶; （3） 间隔层的疏水性质和抑制离子迁移作用, 从本源上改善了钙钛矿的稳定性. 近年来, 针对准2D钙钛矿太阳能电池（准2D-PSCs）展开了广泛研究, 并取得了一系列重要研究成果. 本文从准2D钙钛矿材料的晶体结构与取向、 相分布、 光电性质到器件的能量转化效率与稳定性等方面, 综合评述了近年来准 2D-PSCs的最新研究进展, 总结了晶体结构-材料性质-电池性能之间的作用机制, 并进一步展望了未来研究的趋势.     

β-丙氨酸作为有机太阳能电池双重修饰添加剂的研究（英文）

β-丙氨酸分子的两侧分别为1个羟基(—OH)/羧基(—COOH)和1个胺基(—NH₂),这使其成为一种理想的双修饰剂.本文将双修饰技术应用于空穴传输层[HTL,聚(3,4-乙烯二氧噻唑)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)]以及电子传输层(ETL),并通过简单的溶液处理技术将聚(9,9-双(3’-(N,N-二甲基)-N-乙基氨丙基-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴))二溴化物(PFN-Br)加入同一装置中,从而合成了新界面层.将甲醇和水作为极性溶剂,使β-丙氨酸成为可溶解的化合物.通过这种双重修饰方法,PM6∶Y6太阳能电池的光电转换效率(PCE)从14.99%提高到15.78%.接触角测量和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征结果表明,两层界面都得到了增强的疏水性,从而避免了水分和氧气与它们各自的电极发生作用.利用原子力显微镜对表面形貌进行了分析.结果表明,β-丙氨酸的胺基与PSS的—SO₃^-基团以及PFN-Br的金属离子相互作用,从而降低了它们的浓度,提高了疏水性,改善了OSC的稳定性.空间电荷限制电流(...