全无机钙钛矿太阳电池的制备及稳定性

全无机钙钛矿太阳电池因其热稳定性好、载流子迁移率高,可用于制备叠层电池等优点备受关注.随着人们对全无机钙钛矿太阳电池的深入研究和制备工艺的持续优化,全无机钙钛矿太阳电池的光电转换效率已经突破19％.然而,全无机钙钛矿材料相稳定性较差,这使得实现全无机钙钛矿太阳电池在空气环境下制备和长期使用面临巨大挑战.众多科研工作者通...     

染料敏化太阳电池用聚合物电解质

综述了本研究小组近年来用于染料敏化太阳电池中聚合物电解质的研究概况.设计合成了几类性能优良的聚合物电解质,较好地改进了液体电解质染料敏化太阳电池(DSSC)的使用稳定性,研究结果具有实际应用的价值,并提出了此领域研究今后的发展方向.     

基于富勒烯和噻吩聚合物的本体异质结太阳电池

随着全球能源需求量的逐年增加,对可再生能源的有效利用成为亟待解决的问题。现在使用的能源多来自矿物燃料的开采,其中包括石油、天然气和煤等,而这些资源是非常有限的。因此,发展新能源和新能源材料是我国进入21世纪必须解决的重大课题,其中太阳能被认为是清洁可再生新能源的代表之一。基于噻吩跟富勒烯的异质结太阳能电池是目前太阳能电池的重要发展方向之一。该种太阳能电池因其制备简单、成本低廉、重量轻和可制成柔性器件等优点近年来受到多方的广泛重视。经过努力,该种太阳能电池的光电转化性能已经得到了一定提高,最高光电转化效率已达到7%左右,但是跟无机半导体硅和染料敏化太阳能电池相比还有一定差距。因此,这方面的研究任重而道远,研究空间也非常大。本文从材料合成的角度,简要综述了近年来国内外在基于富勒烯和噻吩的异质结太阳能电池方面所取得的最新研究进展,并对下一步需要研究的热点问题作了展望。     

纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析

运用美国宾州大学发展的AMPS程序模拟分析了n-型纳米硅（n+-nc-Si:H）/p-型晶体硅(p-c-Si)异质结太阳电池的光伏特性.分析表明，界面缺陷态是决定电池性能的关键因素，显著影响电池的开路电压（VOC）和填充因子（FF），而电池的光谱响应或短路电流密度（JSC）对缓冲层的厚度较为敏感.对不同能带补偿（bandgap offset）的情况所进行的模拟分析表明，随着ΔEc的增大，由于界面态所带来的开路电压和填充因子的减小逐渐被消除，当ΔEc达到05eV左右时界面态的影响几乎完全被掩盖.界面层的其他能带结构特征对器件性能的影响还有待进一步研究.最后计算得到了这种电池理想情况下（无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1）的理论极限效率ηmax=3117% (AM15，100mW/cm2，040—110μm波段).     

p-n型GaInP_2/GaAs叠层太阳电池研究

报道了对p n型GaInP2 GaAs叠层太阳电池的研究结果 .采用低压金属有机物化学气相沉积工艺制备电池样品 .通过对GaInP2 顶电池中场助收集效应的计算机模拟 ,提出用p p- n- n 结构取代常用的p n结构 ,显著改善了GaInP2 顶电池和GaInP2 GaAs叠层太阳电池的光伏性能 ,使其光电转换效率 (Eff)分别达到 14 2 6 %和 2 3 82 %(AM0 ,2 5℃ ,2× 2cm2 )     

固态TiO2纳米太阳电池研究进展

本文介绍了固态TiO2纳米太阳电池的结构和工作有理，对近年来全固态纳米太阳电池，纳米TiO2膜、染料敏化剂的研究进展进行了综述。     

染料敏化纳米薄膜太阳电池中DMPII浓度的优化

利用超微铂电极和循环伏安法及电化学阻抗谱研究了在1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘(DMPII)的3-甲氧基丙腈(MePN)溶液中I₃^－和I^－的氧化还原行为，并对比了由不同浓度的I2和DMPII组成的电解质溶液，其染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSCs)的光伏性能. 发现以MePN为溶剂，含1.0 mol•dm^-3 DMPII、0.12 mol•dm^-3 I2、0.10 mol•dm^-3 LiI和0.50 mol•dm^-3 4-叔丁基吡啶的电解质溶液，其DSCs的短路光电流密度为16.67 mA•cm^-3、开路电压为0.69 V、填充因子为0.70、光电转换效率达8.08%.     

溶剂及器件结构对MEH-PPV与PCBM电池性能影响

以MEH-PPV(poly(2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-1,4-phenylene vinylene))为电子给体材料, PCBM(1-(3-methoxycarbonyl)-propyl-1-1-phenyl-(6,6)C61))为电子受体材料, 制成了不同结构的共混体系太阳电池. 详细分析了器件结构对器件性能影响的物理机制, 得出了PEDOT:PSS(4083)(poly(3,4-ethylene dioxythiophene:poly(styrene sulphonic acid))的插入增大了器件的开路电压, 并有利于电荷的传输. 采用LiF/Al阴极结构提高了器件的短路电流及填充因子. 其光电池在80 mW·cm^-2强度光照下, 其开路电压为0.8 V, 短路电流密度为3.40 mA·cm^-2, 填充因子为52.1%, 能量转换效率为1.43%. 并研究了不同溶剂对器件性能的影响, 得出了1,2-二氯苯溶剂有利于良好体相异质结的形成, 所做器件性能最好. 用器件的光导、暗导I-V 曲线,光敏(PS)性, 原子力显微镜图(AFM), 分析了溶剂对器件影响的原因, 并进行了合理的解释.     

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%.     

离子液体的制备及在太阳能电池与有机合成中的应用——推荐一个综合化学实验

开发有工业应用背景的特色科研成果,将其提炼成综合化学实验。该实验将以1-甲基咪唑和正碘丁烷为原料制备的离子液体用于染料敏化太阳能电池与催化水杨酸合成阿司匹林新方法,拓展了学生的知识面。