基于CuPc的反式钙钛矿太阳能电池低温制备

引入一种典型的p型半导体材料CuPc,采用反式钙钛矿太阳能电池结构,利用热蒸发沉积方法将其作为电池的空穴传输层,在低温条件下制备电池器件.对不同厚度CuPc膜对钙钛矿电池性能的影响进行了优化,采用电流-电压测试、扫描电镜、原子力显微镜和X-射线衍射等方法分析了电池的光电性能和薄膜质量.研究结果表明:热蒸发沉积的CuPc层具有良好的平整性和覆盖性,当其厚度为10 nm时,器件在刚性基底上取得了15.37%的最高光电转化效率,在柔性基底上取得了12.66%的最高光电转化效率.该电池制备过程简单、成本低且重复性高,为进一步制备大面积、高效率以及柔性化的钙钛矿太阳能电池提供了参考.     

钙钛矿太阳能电池电子传输层的研究进展

虽然目前钙钛矿太阳能电池在效率和器件稳定性方面取得了一定突破,但是由于受到电子传输层的影响,其效率仍低于理论值且器件稳定性仍有提高的空间。系统介绍了典型的钙钛矿太阳能电池结构以及无机/有机电子传输材料各自的优缺点,并结合器件效率和稳定性梳理了单层、双层以及三层电子传输层钙钛矿太阳能电池的研究进展,最后对于合理设计电子传输层材料以兼顾钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性提出了展望,以期为进一步提升钙钛矿太阳能电池性能提供借鉴。     

MOFs在钙钛矿太阳能电池中的应用

钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells, PSCs)因其迅速发展的能量转换效率而备受关注.提高PSCs性能特别是稳定性仍是人们研究的热点.金属有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)因其高比表面积的孔隙结构、功能结构可设计性强等优点,被应用在钙钛矿太阳能电池中,表现出优异的性能.总结了MOFs在调控钙钛矿的结晶、钝化缺陷、提高载流子的迁移率和其他功能方面的研究,并提出了目前PSCs研究中MOFs存在的卡脖子问题及可优化的方向,对进一步提高MOFs在增强PSCs器件的效率和稳定性方面的价值具有重要意义.     

一个飞速发展的领域:非富勒烯有机太阳能电池受体材料

有机太阳能电池作为解决能源问题的重要手段之一,2006年以来得到了深入的研究.其电子受体材料较多地局限在富勒烯及其衍生物领域,由于其光谱吸收窄、溶解性差、成本高、生产过程中环境不友好等问题,迫使科学家们寻找新的受体材料.近年来,非富勒烯电子受体材料吸引了科学家们的关注.非富勒烯受体材料的光谱吸收宽,溶解性好,结构可控,易加工等特点决定了其在有机太阳能电池领域有广泛的应用.综述了2011年以来非富勒烯有机太阳能电池受体材料领域的进展,并对其将来的发展进行了展望.     

富勒烯C60- 多芳胺类吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

用1,3-偶极环加成反应对富勒烯C60与多芳胺化合物的选择性加成反应进行了研究,在不同条件下获得了单加成和三加成产物,发现可以用HPLC(高效液相色谱)以V(甲苯)∶V(甲醇)=1∶1为流动相对其进行分离. 并且利用半经验AM1理论方法研究了C60吡咯烷衍生物的优化构型,结果表明,目标分子的前沿轨道主要由C60部分决定,C60母体与有机功能化基团之间存在较强的分子内电荷转移,C60部分是电子受体,吡咯环部分为电子给体.     

磺酸化CNTs在钙钛矿太阳能电池电极中的应用

为解决钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中采用贵金属作为对电极(counter electrode,CE)而导致的成本高昂问题,对碳纳米管(CNTs)进行磺酸化处理,并将磺酸化CNTs(s-CNTs)作为对电极材料应用到PSCs中.利用稳态荧光(PL)、电化学阻抗(EI)等方法对...     

钙钛矿太阳能电池缺陷钝化的研究进展

金属卤化物钙钛矿材料的太阳能电池由于其成本低廉,光电性能优异,在过去的11年中取得了巨大的进展.然而,在钙钛矿太阳能电池中存在着大量的有害缺陷,如钙钛矿结构内部存在间隙、空位和杂质缺陷,以及钙钛矿成膜时由于其在晶界和晶面上存在悬空键导致的大量的晶界、界面缺陷.这些有害缺陷严重影响载流子输运,阻碍了钙钛矿太阳能电池能量转...     

水溶性富勒烯衍生物的合成

给出用电化学反应和加成反应合成水溶性多羟基富勒烯衍生物褐色晶体的方法.通过研究分析其红外吸收谱、快原子轰击电离质谱和1H及13C核磁共振谱,发现该衍生物为富勒醇.该衍生物能在水中及空气中长时间稳定存在,在25℃下在水中的溶解度大于100mg/mL.     

富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展

富勒烯及其衍生物因其独特的结构及物理化学性质,为科学研究带来了许多契机。本文主要综述它们在抗氧化和神经保护、抑制生物酶活性和抗HIV病毒、光动力学治疗、肿瘤治疗及疾病诊断方面的应用,并对其研究与应用进行展望。     

富勒烯及其衍生物动物实验的研究进展

<正>1985年,Kroto等由于成功地发现了以C60为代表的富勒烯[1],而共同分享了1996年度的诺贝尔化学奖。自1990年Krstschmer等找到了合成克量级C60的方法以来[2],许多生物学家就开始了对富勒烯及其衍生物的研究。富勒烯及其衍生物的生物学效应包括酶活性的抑制、DNA选择性剪切作用、抗菌     

碳材料电极在无空穴传输层钙钛矿太阳能电池中的应用进展

目前,在高效率钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中,金、银等贵金属对电极和昂贵的空穴传输材料已成为标配,导致电池成本较高,严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的推广与发展,开发价格低廉的对电极及空穴传输材料迫在眉睫.碳材料具有价格低廉、化学性质稳定、导电性好、空穴提取能力强等优点,近年来以...     

富勒烯及其衍生物在生物方面的应用

介绍了富勒烯及其衍生物对人体免疫缺陷病毒酶的抑制、ＤＮＡ的裂解,消除自由基和对生物膜的双重作用等方面的应用,及可能存在的作用机理。     

浴铜灵在提高反式钙钛矿太阳能电池性能的研究

近年来,基于CH_3NH_3PbX_3(X=Cl,Br,I)结构的钙钛矿太阳能电池由于其简单的制作工艺和较高的光电转化效率而吸引了大量的研究。在反式钙钛矿电池活性层中使用浴铜灵(BCP)来提高电池光电性能。使用溶液法旋涂BCP有效地把Ag电极的功函从原来的-4.23 e V降低到了-4.12 e V,改善了电子的传输和Ag电极收集电子的效率。从而提高了反式钙钛矿电池的短路电流密度和填充因子。光电转化效率由10.3%提高到12.6%。使用BCP的钙钛矿电池的稳定性也有约10%的提高。结果证明,使用BCP有利于提升反式钙钛矿电池的性能,对实现这类太阳能电池的商业化应用起到推动作用。     

C60吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

通过1,3-偶极环加成方法合成了一种新的C60吡咯烷衍生物C72H17NO2,并以FTIR、元素分析、1H NMR、13C NMR、UV-Vis进行了表征,测定了产物的循环伏安图.用量子化学半经验AM1及INDO/CI方法研究了产物的结构和光谱性质, 以全自由度优化几何构型为基础,计算了化合物的电子光谱, 在435.9*!nm出现了非C60的特征吸收峰,结果与实验值一致.本文对电子的跃迁进行理论指认, 并分析了光谱红移的原因.     

钙钛矿太阳能电池中空穴传输材料的研究进展

人口的快速增长导致化石燃料即将消耗殆尽,人们急需寻找新型清洁的可持续能源.太阳能正是这样一种理想的能源,其利用方式之一就是太阳能电池.钙钛矿太阳能电池是一种新型的太阳能电池,其快速提升的光电转换效率引起了人们的广泛关注.其中,空穴传输材料的使用不仅增加了电池的稳定性还提高了光电转换效率,为钙钛矿太阳能电池的发展带来了新的契机.因此,研究空穴传输材料的特点和作用机理并设计合成新型高效的空穴传输材料,对进一步提高钙钛矿太阳能电池的效率是十分重要的.本文从钙钛矿太阳能电池的发展历程出发,简要介绍了钙钛矿太阳能电池的基本结构和工作原理,然后重点阐明各种空穴传输材料的性能.Spiro-OMeTAD是钙钛矿太阳能电池中最受欢迎而且最经典的空穴传输材料,被广泛地应用于各种钙钛矿太阳能电池中,得到了非常高的光电转换效率.但是,这种材料合成复杂、提纯困难、价格昂贵,这就极大地限制了大规模商业化应用的可能.因此,人们开始致力于寻找Spiro-OMeTAD的替代品.近年来,开发的空穴传输材料包括无机p型半导体、聚合物和有机小分子空穴传输材料,其中有机小分子空穴传输材料具有合成简单、价格低廉、原材料丰富等特点而展示出了强劲的发展态势.本文重点介绍了四类有机小分子空穴传输材料,包括Spiro型空穴传输材料、含三苯胺型空穴传输材料、含噻吩型空穴传输材料和其他小分子空穴传输材料.虽然上述空穴传输材料各具特色,有些空穴传输材料在某些方面还显示出了非常优越的性能,但是还没有一种空穴传输材料能在各个方面与Spiro-OMeTAD媲美.所以,空穴传输材料的研发工作还任重而道远.本文对2012至2017年间关于空穴传输材料的文献进行了系统的介绍,总结并评述了各类空穴传输材料的性能,归纳了各种空穴传输材料的优缺点,并对未来高效稳定的空穴传输材料的发展方向进行了展望.     

二茂铁修饰碳电极应用于钙钛矿太阳能电池的研究

二茂铁是一种具有良好氧化还原能力的金属有机化合物.近几年,二茂铁及其衍生物的光伏性能受到了极大的关注.本文将二茂铁引入钙钛矿太阳能电池,并成功组装了钙钛矿太阳能电池FTO/bl-TiO_2/mp-TiO_2/CH_3NH_3PbI_3/spiroOMeTAD/C/二茂铁(FC).二茂铁的HOMO能级(-4.8 eV)和碳电极的能级(-5.0 eV)与空穴传输相匹配.二茂铁层是将10 mg mL-1二茂铁氯苯溶液通过旋涂成膜制成,并覆盖在碳电极上.钙钛矿太阳能电池的能量转换效率由5.8%提升到6.2%.     

富勒烯生物分子衍生物合成的研究进展

富勒烯生物分子衍生物的合成是改善富勒烯水溶性的重要策略,本文对几大类富勒烯生物分子衍生物的合成进行了综述,还讨论并提出了这类物质的研究前景和展望。     

钙钛矿太阳能电池中吸光材料的发展现状

钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池是一种广受关注的新型太阳能电池,其光电转换效率从2009年的3.8%快速增加到2014年的19.3%。综述了钙钛矿材料的光电性质、制备方法和研究进展,分析了其研究趋势及需要解决的问题,并对钙钛矿太阳能电池的未来发展进行了展望。     

一个带羟基的C_（60）吡咯烷衍生物的合成与表征

氮气流保护下，Ｃ６０与聚甲醇和苏氨酸在干燥的甲苯中反应生成一个带羟基的Ｃ６０。吡咯烷衍生物。标题化合物用ＦＤ－ＭＳ，ＦＴ－ＩＲ，ＵＶ－ＶＩＳ和１Ｈ－ＮＭＲ进行了表征。     

多羟基富勒烯衍生物的合成与表征

介绍了合成多羟基富勒烯衍生物C60 / 70 (OH) x 的简便方法 ,采用FT IR ,1HNMR ,RF对其结构进行了表征 ,初步讨论了其溶解性及荧光效应 .实验发现该产物在 2 5℃下 ,1mL水中可溶解 10 .4mg ,表明其羟基数目较多 ,在水溶液中形成了大量氢键 ;还发现该产物的荧光强度与浓度有关 ,当浓度为 12 .5× 10 -5mol·L-1时 ,出现一个最大值 ,表明富勒醇存在浓度自吸收现象