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超薄硒化锑薄膜的微结构优化及其半透明太阳能电池制备
1
作者 曹宇 刘彦良 +4 位作者 任彩颂 曲震铭 周静 王三龙 逄金波 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期321-330,共10页
半透明太阳能电池作为光伏产业的一个重要分支,在光伏建筑一体化、汽车天窗和可穿戴电子设备中拥有广阔的应用前景。硒化锑(Sb_(2)Se_(3))以其化学性质稳定、丰度高、带隙合适等众多优势,近年来在薄膜太阳能电池领域广为关注。采用近空... 半透明太阳能电池作为光伏产业的一个重要分支,在光伏建筑一体化、汽车天窗和可穿戴电子设备中拥有广阔的应用前景。硒化锑(Sb_(2)Se_(3))以其化学性质稳定、丰度高、带隙合适等众多优势,近年来在薄膜太阳能电池领域广为关注。采用近空间升华法制备了吸光层厚度为90~160 nm的超薄Sb_(2)Se_(3)太阳能电池。首先,探索了超薄Sb_(2)Se_(3)吸光层的透明度和微观结构与薄膜厚度之间的关系,发现较薄的Sb_(2)Se_(3)吸光层存在晶化程度低的问题,这会导致较高的载流子复合,制约了Sb_(2)Se_(3)太阳能电池的光电性能。基于此,引入真空高温退火工艺处理Sb_(2)Se_(3)吸光层,在290℃真空退火10 min后,超薄Sb_(2)Se_(3)吸光层晶化程度显著提升,并且出现了(221)的衍射峰,代表(Sb_(4)Se_(6))n分子链的纵向生长,此时器件的内建电压提升至0.442 V、载流子传输时间缩短至1.431μs,使得载流子的复合得到了有效抑制,吸光层110 nm厚的半透明Sb_(2)Se_(3)太阳能电池光电转换效率由未优化的0.8%显著提升至了3.03%。研究结果为半透明Sb_(2)Se_(3)太阳能电池的优化和未来发展提供了可行的技术路线。 展开更多
关键词 太阳能电池 硒化锑 半透明 真空退火 晶化 载流子动力学
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噻吩基π-桥对锌卟啉染料光电性能的影响
2
作者 于艳敏 马欣宇 +1 位作者 张玉静 宋旭锋 《北京工业大学学报》 北大核心 2026年第1期97-106,共10页
为了系统探究噻吩基π-桥对卟啉染料敏化剂光电性能的影响规律和影响机制,选择噻吩、联二噻吩、联三噻吩、并二噻吩和并三噻吩基团作为π-桥设计构建了锌卟啉染料敏化剂,并采用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法计算模拟卟啉染料敏化... 为了系统探究噻吩基π-桥对卟啉染料敏化剂光电性能的影响规律和影响机制,选择噻吩、联二噻吩、联三噻吩、并二噻吩和并三噻吩基团作为π-桥设计构建了锌卟啉染料敏化剂,并采用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法计算模拟卟啉染料敏化剂的光谱吸收、分子内电荷转移以及电子注入和染料再生等性质。研究结果表明,噻吩基π-桥的不同主要影响卟啉染料敏化剂吸收光谱的强度,对吸收光谱范围的影响不大。相比以噻吩作为π-桥的卟啉染料敏化剂,联二噻吩、联三噻吩、并二噻吩和并三噻吩作为π-桥均可以增强染料敏化剂分子的吸光强度,有利于提高卟啉染料敏化剂的捕光效率。但它们的引入也增大了空穴-电子的重叠程度,降低了染料再生能力,染料敏化剂分子内电荷转移能力和再生能力有待于进一步提高。联三噻吩作为π-桥使卟啉染料敏化剂具有最大的光捕获效率,但同时也具有最差的分子内电荷转移能力和染料再生能力。 展开更多
关键词 卟啉 染料敏化剂 噻吩 π-桥 光电性能 密度泛函理论
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原位埋底界面工程增强无机CsPbI_(2)Br钙钛矿太阳能电池光电性能
3
作者 王桂强 陈凯飞 孟凡宁 《物理学报》 北大核心 2026年第3期308-314,共7页
埋底界面是影响钙钛矿太阳能电池光电性能的关键因素,因此埋底界面工程是有效提高钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效方法.本文将极性有机分子4-巯基苯硼酸(4-MPBA)加入到CsPbI_(2)Br钙钛矿前驱体中,CsPbI_(2)Br钙钛矿结晶过程中4-MPB... 埋底界面是影响钙钛矿太阳能电池光电性能的关键因素,因此埋底界面工程是有效提高钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效方法.本文将极性有机分子4-巯基苯硼酸(4-MPBA)加入到CsPbI_(2)Br钙钛矿前驱体中,CsPbI_(2)Br钙钛矿结晶过程中4-MPBA分子被挤出钙钛矿晶格,并在钙钛矿下表面聚集.4-MPBA分子的硼酸官能团与TiO_(2)电子传输层具有较强的相互作用,因此在埋底的TiO_(2)电子传输层/CsPbI_(2)Br钙钛矿界面原位形成4-MPBA界面层.实验结果表明,原位形成的4-MPBA界面层明显改善了界面接触、减少了界面缺陷、优化了界面能级结构,从而有效增强了界面电荷迁移.所组装的无空穴传输层CsPbI_(2)Br钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到14.83%,比无4-MPBA界面层电池效率提高了26%.另外,4-MPBA界面层修饰的CsPbI_(2)Br钙钛矿太阳能电池具有较高的稳定性,未密封状态下在空气环境中贮存40天,其效率仍能保持初始值的90%以上. 展开更多
关键词 无机钙钛矿 埋底界面 原位修饰 太阳能电池 光电性能
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光伏电池用硅片切割液对硅片破片率影响的浅析
4
作者 张旭海 张博森 +3 位作者 曾宇乔 陈铭 程正景 吴纪清 《广州化工》 2026年第5期39-42,共4页
硅片作为光伏电池的核心基础材料,其制备质量与生产效率直接决定下游器件的性能与成本。切割过程中,破片率是制约产能提升与成本控制的关键。伴随切割技术的发展,核心辅助介质——硅片切削液,经历了“油性-水性-功能化水性”的三代演进... 硅片作为光伏电池的核心基础材料,其制备质量与生产效率直接决定下游器件的性能与成本。切割过程中,破片率是制约产能提升与成本控制的关键。伴随切割技术的发展,核心辅助介质——硅片切削液,经历了“油性-水性-功能化水性”的三代演进。聚焦金刚线切割工艺,基于应力过载区域范围应合理控制这一思路,从润滑性、渗透性和分散性三方面,探讨了水性切割液对硅片破片率的影响,并提出了硅片切削液在工业应用中存在的问题以及未来挑战。 展开更多
关键词 光伏电池 硅片切割液 金刚线 破片率 研究现状
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基于时域模型的LLC谐振变换器启动参数优化
5
作者 郑建校 张卯 +2 位作者 张琳 崔孟孟 齐浩楠 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 2026年第1期64-73,共10页
目的为能够减小LLC谐振变换器启动时存在的电流冲击,针对启动过程动态分析建模和参数优化精度不高的问题。方法提出一种基于状态平面分析的时域迭代模型,并结合布谷鸟搜索(CS)算法的优化方法。首先,基于状态平面分析法,精确分析开关频... 目的为能够减小LLC谐振变换器启动时存在的电流冲击,针对启动过程动态分析建模和参数优化精度不高的问题。方法提出一种基于状态平面分析的时域迭代模型,并结合布谷鸟搜索(CS)算法的优化方法。首先,基于状态平面分析法,精确分析开关频率大于谐振频率时NP、NOP和OPO 3种工作模式的状态方程。然后根据状态轨迹分析LLC电路的变换规律,推导了以电流标幺值及电流变化率的模态迭代判断依据,并利用模态迭代判断逻辑建立LLC谐振变换器电路时域迭代模型。最后,在电流限制下采用CS算法,对降频软启动的关键参数时间常数进行优化,CS算法的莱维飞行特性使迭代时不易陷入局部最优,能够对函数中存在的不可导点进行优化,从而输出最优的时间常数。结果建立仿真电路并搭建实验平台进行验证,将优化前后的时间常数在降频控制启动中进行测试对比,结果表明,优化后的电流应力更小且输出电压建立更快。结论仿真和实验结果都表明,所提出的优化方法能够有效实现电流应力的降低和输出电压快速响应,在实际应用中可以减小电流冲击,保护电路元件。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 状态面分析 时域迭代模型 布谷鸟算法 莱维飞行
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卤化物钙钛矿去质子化效应的第一性原理研究
6
作者 吴燕 南广军 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 2026年第1期55-62,共8页
为了研究卤化物钙钛矿材料的去质子化效应,以甲铵碘基钙钛矿的超胞结构为对象,设置不同H空位缺陷,利用第一性原理计算和从头算分子动力学模拟探究其去质子化效应.结果表明:去质子化产生的缺陷结构对材料结构稳定性、态密度和激发电荷分... 为了研究卤化物钙钛矿材料的去质子化效应,以甲铵碘基钙钛矿的超胞结构为对象,设置不同H空位缺陷,利用第一性原理计算和从头算分子动力学模拟探究其去质子化效应.结果表明:去质子化产生的缺陷结构对材料结构稳定性、态密度和激发电荷分布有显著影响,会破坏结构稳定性,影响光电性能.分子动力学模拟显示,去质子化的结构会引发结构中其他MA(MA=CH_(3)NH_(3)^(+))去质子化,降低热稳定性;用FA(FA=CH(NH_(2))_(2)^(+))替换MA后,发现由于FA共轭体系大,能抑制去质子化,提升动力学稳定性.该研究揭示了去质子化效应的微观机制,为开发高稳定性卤化物钙钛矿材料及相关光电器件提供理论指导. 展开更多
关键词 卤化物钙钛矿 去质子化效应 第一性原理计算 分子动力学模拟 材料稳定性
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回收钙钛矿废有机溶剂的工艺设计与碳减排措施
7
作者 孙志岩 苏子行 +4 位作者 曹柳蕊 李泽林 王洪涛 彭择孔 孟凡宁 《化工与医药工程》 2026年第1期7-16,共10页
以钙钛矿薄膜制造环节的DMF/DMSO废有机溶剂为研究对象,开展了工艺设计、模型构建、工况模拟、参数优化的研究。通过PRO/Ⅱ软件的减压蒸馏塔模型,实现了DMF/DMSO的定向分离,获得了物料平衡数据、工艺操作参数和能耗数据,核算了CO_(2)的... 以钙钛矿薄膜制造环节的DMF/DMSO废有机溶剂为研究对象,开展了工艺设计、模型构建、工况模拟、参数优化的研究。通过PRO/Ⅱ软件的减压蒸馏塔模型,实现了DMF/DMSO的定向分离,获得了物料平衡数据、工艺操作参数和能耗数据,核算了CO_(2)的排放量。通过比较减压条件下再沸器与抽真空系统的能耗变化,得出结论:减压蒸馏塔的最优操作压力为-0.04 MPa(表压),CO_(2)排放总量最低为83.53 kg/h。进一步,从余热回收、真空系统优化、动态调整操作压力、工艺参数动态寻优四方面提出了回收工艺的碳减排措施。该研究为钙钛矿产业的环保、低碳发展提供了可靠数据。 展开更多
关键词 回收 钙钛矿 PRO/Ⅱ模拟 减压蒸馏
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纳米银粉在高性能银包铜浆料中的作用及其导电机理
8
作者 张先阳 莫丽玢 +5 位作者 李鹤然 王光红 刁宏伟 周春兰 王文静 赵雷 《物理学报》 北大核心 2026年第5期340-350,共11页
采用高性能银包铜浆料进行金属化电极制备是晶硅异质结(silicon heterojunction,SHJ)等单结太阳电池、叠层太阳电池降本增效的有效手段,但受限于银包铜粉的粒径通常在较大的微米量级,银包铜浆料性能仍有待改善.本文通过将纳米银粉引入... 采用高性能银包铜浆料进行金属化电极制备是晶硅异质结(silicon heterojunction,SHJ)等单结太阳电池、叠层太阳电池降本增效的有效手段,但受限于银包铜粉的粒径通常在较大的微米量级,银包铜浆料性能仍有待改善.本文通过将纳米银粉引入银包铜浆料中,利用其优异的低温烧结活性来提升浆料的导电性能,并系统地分析了纳米银粉对浆料特性及SHJ电池性能的影响机理.研究发现,纳米银粉在浆料固化中因其更强的收缩效应,产生了对大粒径银包铜粉间隙改善的有利影响,降低了浆料体电阻率;但也同时在粉体和SHJ电池接触界面产生了新的孔隙,增大了浆料接触电阻率,由此还导致界面处的有机层相对较厚,降低了SHJ电池的开路电压.纳米银粉可以增强浆料的触变性,使得印刷电极的宽度减小,降低了遮光面积,从而增大了短路电流密度;印刷电极的高度增高,电极横截面积增大,提高了填充因子.最终,在银包铜浆料中纳米银粉添加量为15%时,所得电池转换效率与纯银电极相当,验证了银包铜浆料在降低SHJ电池等多类型太阳电池制造成本方面具备重要潜力. 展开更多
关键词 太阳电池 银包铜浆料 纳米银粉 导电机理
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深度学习与密度泛函协同优化无铅双钙钛矿太阳能电池性能
9
作者 王正君 陈长城 +9 位作者 云雄飞 韩昭 拓娅莉 杜钰玺 张欣会 张春玲 关晓宁 谢江舟 刘刚 芦鹏飞 《物理学报》 北大核心 2026年第3期293-307,共15页
为了摆脱对化石燃料的过度依赖和发展绿色低碳的新能源.加速无铅无机卤化物钙钛矿在太阳能电池中的应用,开发具有合适带隙的新材料至关重要.然而,传统实验与密度泛函理论(DFT)计算都需要考虑耗时、成本和准确率等问题.本研究利用了深度... 为了摆脱对化石燃料的过度依赖和发展绿色低碳的新能源.加速无铅无机卤化物钙钛矿在太阳能电池中的应用,开发具有合适带隙的新材料至关重要.然而,传统实验与密度泛函理论(DFT)计算都需要考虑耗时、成本和准确率等问题.本研究利用了深度学习与DFT计算的协同策略,通过深度神经网络(DNN)模型精准预测55种无机卤化物双钙钛矿材料的带隙宽度.基于1181种双钙钛矿材料构建的数据库,本研究系统地对比了五种机器学习模型:随机森林回归(RFR)、梯度提升回归(GBR)、支持向量回归(SVR)、极限梯度提升回归(XGBR)及深度神经网络(DNN)模型.结果表明,DNN凭借其强大的非线性映射与高维特征自动提取能力,在带隙预测中展现出卓越准确性(测试集MAE降至0.264 eV,R^(2)提升至0.925)与泛化性能.利用这种策略,成功筛选出四种有前景的无机双钙钛矿候选材料:Cs_(2)GaAgCl_(6),Cs_(2)AgIrF_(6),Cs_(2)InAgCl_(6)和Cs_(2)AlAgBr_(6).其中,Cs_(2)AgIrF_(6)和Cs_(2)AlAgBr_(6)的性能尤为突出,它们的带隙分1.36 eV和1.20 eV.其模拟效率分别达到23.71%(V_(OC)=0.94 V,J_(SC)=31.19 mA/cm^(2),FF=80.81%)和22.37%(V_(OC)=0.78 V,J_(SC)=36.73 mA/cm^(2),FF=77.66%),较高的开路电压和填充因子表明其具有优异的载流子分离效率与较低的器件内部非辐射复合损失.在本次研究中利用的深度学习与DFT计算的协同策略,加速了DFT数据的解析与规律挖掘,为高性能、高稳定性的环保无铅钙钛矿太阳能电池的理性设计提供了新思路. 展开更多
关键词 钙钛矿 深度学习 密度泛函 太阳能电池
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选择发射极对TOPCon太阳电池性能的影响研究
10
作者 章康平 孙亚楠 +3 位作者 李家栋 胥星星 廖东进 黄志平 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期48-54,共7页
重点分析激光功率对发射区掺杂、电池暗饱和电流、接触电阻与电性能的影响。结果表明,当激光功率输出比从73%增至78%时,选择发射区整体掺杂浓度逐渐提高,与轻扩区形成145~150Ω/□方阻差,有效少子寿命、iVoc、接触电阻率等随整体杂质浓... 重点分析激光功率对发射区掺杂、电池暗饱和电流、接触电阻与电性能的影响。结果表明,当激光功率输出比从73%增至78%时,选择发射区整体掺杂浓度逐渐提高,与轻扩区形成145~150Ω/□方阻差,有效少子寿命、iVoc、接触电阻率等随整体杂质浓度的提高明显下降,而暗饱和电流的大小则受表面杂质浓度的影响更大。因而选择发射极的使用,可通过提高光吸收区的方块电阻来降低整体掺杂浓度,从而提高少子寿命和高开路电压。当激光功率输出比为75%时,暗饱和电流密度为17.68 fA/cm^(2),接触电阻率为1.34Ωcm^(2),获得最佳电池性能开路电压为723.79 mV、填充因子为84.58%、转换效率为25.51%。 展开更多
关键词 太阳电池 选择发射极 掺杂浓度 方块电阻 暗饱和电流密度 接触电阻率 电池性能
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NH_(4)PF_(6)修饰CsPbI_(2)Br量子点界面用于提高碳基全无机钙钛矿太阳能电池性能
11
作者 罗龙祥 曹晓国 钱艳楠 《无机化学学报》 北大核心 2026年第2期227-236,共10页
采用六氟磷酸铵(NH_(4)PF_(6))短链配体对CsPbI_(2)Br钙钛矿量子点进行表面修饰,在钙钛矿吸光层与碳电极之间构建多功能界面层。该方法有效钝化了钙钛矿层的表面缺陷,协同优化了界面形貌。基于该策略的碳基全无机钙钛矿太阳能电池实现... 采用六氟磷酸铵(NH_(4)PF_(6))短链配体对CsPbI_(2)Br钙钛矿量子点进行表面修饰,在钙钛矿吸光层与碳电极之间构建多功能界面层。该方法有效钝化了钙钛矿层的表面缺陷,协同优化了界面形貌。基于该策略的碳基全无机钙钛矿太阳能电池实现了缺陷密度的降低与非辐射复合的抑制,光电转换效率从11.55%显著提升至13.23%,并且未封装器件在低湿环境中储存600 h后仍保持82%的初始效率。 展开更多
关键词 碳基 钙钛矿太阳能电池 CsPbI_(2)Br量子点 配体交换 钝化
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基于ITO修饰的聚酰亚胺基底柔性钙钛矿太阳电池
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作者 李一锋 李帆杭 +5 位作者 何汝杨 王立坤 万政慧 于东麒 朱江 王辉 《物理学报》 北大核心 2026年第6期422-432,共11页
以聚酰亚胺为基底的柔性钙钛矿太阳电池因其出色的热稳定性和高功质比可应用于航天飞行器.然而,聚酰亚胺的金属电极会造成钙钛矿太阳电池非辐射复合增大,降低钙钛矿太阳电池的转换效率.因此,本文介绍了一种采用ITO修饰策略来提升柔性钙... 以聚酰亚胺为基底的柔性钙钛矿太阳电池因其出色的热稳定性和高功质比可应用于航天飞行器.然而,聚酰亚胺的金属电极会造成钙钛矿太阳电池非辐射复合增大,降低钙钛矿太阳电池的转换效率.因此,本文介绍了一种采用ITO修饰策略来提升柔性钙钛矿太阳电池转换效率的新方法.通过在金属电极上沉积一层ITO,不仅提高了空穴传输层中Ni^(3+)/Ni^(2+)的比例,提高了空穴传输层的电导率,还改善了钙钛矿薄膜成膜质量,抑制了钙钛矿薄膜与氧化镍界面之间的非辐射复合.基于ITO修饰策略制备的聚酰亚胺基底柔性钙钛矿太阳电池转换效率达17.91%.本文为提升聚酰亚胺基底的柔性钙钛矿太阳电池的转换效率提供了一种有效途径. 展开更多
关键词 聚酰亚胺 柔性 钙钛矿太阳电池 界面修饰 反式
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MDA^(2+)调控二维/三维杂化结构实现高效稳定室内宽带隙钙钛矿太阳能电池
13
作者 刘谦 梁锐权 +4 位作者 郑建楂 胡春华 李阳 王亦文 麦耀华 《发光学报》 北大核心 2026年第3期505-514,共10页
宽带隙钙钛矿太阳能电池在室内光伏应用中展现出巨大潜力,然而其性能与稳定性仍面临挑战。二维/三维杂化钙钛矿被视为提升宽带隙钙钛矿器件综合性能的有效策略之一。本研究引入一种基于亚甲基二铵离子(MDA^(2+))的二维/三维杂化钙钛矿结... 宽带隙钙钛矿太阳能电池在室内光伏应用中展现出巨大潜力,然而其性能与稳定性仍面临挑战。二维/三维杂化钙钛矿被视为提升宽带隙钙钛矿器件综合性能的有效策略之一。本研究引入一种基于亚甲基二铵离子(MDA^(2+))的二维/三维杂化钙钛矿结构,旨在改善宽带隙钙钛矿在室内光照条件下的光伏表现。研究发现,MDA^(2+)可与钙钛矿前驱体溶液中的铅离子、碘离子及溴离子相互作用,诱导准二维钙钛矿相的形成,从而构建出二维/三维杂化钙钛矿体系。相较于传统三维钙钛矿,该杂化结构有效优化了钙钛矿薄膜的结晶过程,促进了载流子传输,并显著抑制了非辐射复合。基于上述优势,MDA^(2+)修饰的二维/三维杂化钙钛矿太阳能电池实现了开路电压与填充因子的协同提升,室内光电转换效率达到43.39%,并在持续最大功率点运行条件下表现出卓越的工作稳定性。该研究不仅为高性能室内光伏器件的开发提供了新思路,也展示了二维/三维杂化策略在推动钙钛矿光电器件走向实际应用方面的广阔前景。 展开更多
关键词 二维/三维杂化钙钛矿 亚甲基二铵离子(MDA^(2+)) 宽带隙钙钛矿 室内光伏 稳定性
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高功率微波对空间太阳电池阵的耦合效应
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作者 由俞宁 连汝慧 +4 位作者 曹柯涵 吴建超 宋法伦 宋佰鹏 张冠军 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第2期49-57,共9页
空间太阳电池阵作为航天器的重要能源组成部分,在未来对抗中极易受到以高功率微波为代表的外来强电磁脉冲侵袭。为研究空间太阳电池阵的高功率微波耦合效应,以典型太阳电池阵结构和布局作为参考,搭建了高功率微波辐照作用下的太阳电池... 空间太阳电池阵作为航天器的重要能源组成部分,在未来对抗中极易受到以高功率微波为代表的外来强电磁脉冲侵袭。为研究空间太阳电池阵的高功率微波耦合效应,以典型太阳电池阵结构和布局作为参考,搭建了高功率微波辐照作用下的太阳电池阵样品三维模型,研究了不同激励源参数条件(频率、极化方向、入射角度等)下的太阳电池阵耦合效应规律。结果表明:在2~18 GHz频率范围内,垂直极化的S波段微波辐照最容易对太阳电池阵造成诱发放电损伤,电池串间隙三结合部感应场强远高于互连片位置间隙;在微波辐照作用下太阳电池样品会感应出极强的瞬态电场,垂直极化情况下,感应场主要集中分布在电池串间隙、汇流条附近、电池片边缘;电池三结合部感应电场稳定峰值随微波入射角度的增大而减小,随微波功率密度的增大而增大;微波上升下降沿对感应电场值无明显影响;太阳电池阵串间隙周围空间的电场由间隙中心向外侧逐渐减小。该研究将为空间太阳电池阵的电磁防护设计提供参考。 展开更多
关键词 空间太阳电池阵 高功率微波 耦合瞬态场 影响规律 电磁防护
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二维/三维异质结构协同钝化提升钙钛矿太阳能电池性能与稳定性
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作者 周炫 何睿夫 +1 位作者 宋军 屈军乐 《发光学报》 北大核心 2026年第2期340-347,共8页
钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能而受到广泛关注,但其稳定性不足仍制约着实际应用。本文提出一种基于二维/三维(2D/3D)异质结构的协同钝化策略,通过碘代-4氨基-TEMPO诱导形成的2D钙钛矿表面层与稳定自由基的复合调控,实现了晶界缺... 钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能而受到广泛关注,但其稳定性不足仍制约着实际应用。本文提出一种基于二维/三维(2D/3D)异质结构的协同钝化策略,通过碘代-4氨基-TEMPO诱导形成的2D钙钛矿表面层与稳定自由基的复合调控,实现了晶界缺陷与自由基诱导降解的双重抑制。结果表明,该策略显著改善了钙钛矿薄膜的结晶质量与表面平整度,AFM测得表面粗糙度(RMS)由9.60 nm降至6.25 nm;稳态与瞬态光致发光结果显示,载流子寿命由250 ns延长至355 ns,非辐射复合明显抑制。基于2D/3D异质结的器件表现出更高的复合电阻(383.7Ω)与优异的电荷传输特性,获得最高光电转换效率21.15%。同时,器件在湿热环境下20天后仍保留初始效率的71.5%。该研究为实现高效率与高稳定性兼顾的钙钛矿光伏器件提供了新的设计思路与材料策略。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 二维钝化 异质结结构 自由基清除 器件稳定性
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基于AlCl_(3)掺杂全溶液法制备反式钙钛矿太阳电池
16
作者 李帆杭 李一锋 +5 位作者 何汝杨 王立坤 万政慧 朱江 于东麒 王辉 《物理学报》 北大核心 2026年第7期393-405,共13页
全溶液法制备反式钙钛矿太阳电池是钙钛矿太阳电池发展的趋势之一,然而,溶液法制备的氧化镍致密性差且电导率低成为制约大面积制备和提高效率的瓶颈.因此,本文提出了一种基于AlCl_(3)掺杂制备氧化镍及反式钙钛矿太阳电池的方法.在氧化... 全溶液法制备反式钙钛矿太阳电池是钙钛矿太阳电池发展的趋势之一,然而,溶液法制备的氧化镍致密性差且电导率低成为制约大面积制备和提高效率的瓶颈.因此,本文提出了一种基于AlCl_(3)掺杂制备氧化镍及反式钙钛矿太阳电池的方法.在氧化镍溶液中掺杂氯化铝,不仅可以提高氧化镍的致密性,还可以增大氧化镍的电导率,并且促进了高质量钙钛矿薄膜的生长,减少了氧化镍与钙钛矿之间的非辐射复合.基于AlCl_(3)掺杂全溶液法制备的反式钙钛矿太阳电池转换效率达24.76%.该工作为全溶液法制备大面积高效率反式钙钛矿太阳电池的效率提供了新思路. 展开更多
关键词 反式 钙钛矿太阳电池 氧化镍 氯化铝
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苝酰亚胺类非富勒烯受体在有机太阳能电池中的研究进展
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作者 雷征 刘凡 +1 位作者 罗莹 朱宏康 《化工新型材料》 北大核心 2026年第3期20-25,共6页
非富勒烯受体材料(NFAs)因具有吸光能力强、能级可调控、结构易修饰、高的光热稳定性等优点,近年来在推动有机太阳能电池(OSCs)的发展过程中发挥了巨大作用。苝酰亚胺(PDI)基受体作为其中一种,稳定性强、合成原料低廉、与给体分子匹配性... 非富勒烯受体材料(NFAs)因具有吸光能力强、能级可调控、结构易修饰、高的光热稳定性等优点,近年来在推动有机太阳能电池(OSCs)的发展过程中发挥了巨大作用。苝酰亚胺(PDI)基受体作为其中一种,稳定性强、合成原料低廉、与给体分子匹配性强,在产业化放大中极具优势。从多角度综述了近年来苝酰亚胺类电子受体材料的研究成果,为进一步提高有机太阳能电池的性能提供了重要的参考和启示。 展开更多
关键词 苝酰亚胺 受体材料 有机太阳能电池 非富勒烯
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2025年中国电池行业运行情况
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作者 王海波 钱飞宏 +5 位作者 林虹 尹阳明 杨勇 蔡军全 马小利 曹国庆 《电池》 北大核心 2026年第1期6-15,共10页
近年来,我国电池市场需求量持续增加。2025年,我国锂离子电池产量约1783 GW·h,同比增长60.1%,约占全球市场60%;铅蓄电池产量约300 GW·h,同比增加5%,约占全球市场40%以上;锌锰电池产量373亿只,同比小幅下降,约占全球市场60%;... 近年来,我国电池市场需求量持续增加。2025年,我国锂离子电池产量约1783 GW·h,同比增长60.1%,约占全球市场60%;铅蓄电池产量约300 GW·h,同比增加5%,约占全球市场40%以上;锌锰电池产量373亿只,同比小幅下降,约占全球市场60%;锂原电池产量约32.5亿只;太阳能电池产量约832.7 GW,约占全球市场90%。讨论了固液态电解质锂电池、全固态锂电池、钠离子电池以及液流电池行业的发展简况。 展开更多
关键词 电池产销量 锂离子电池 钠离子电池 铅蓄电池 氢镍电池 锌锰电池 太阳能电池 燃料电池
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芳香族配体PEABr对钙钛矿/硅叠层太阳能电池性能的调控机制
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作者 张强 潘云 +2 位作者 祝业青 宋李江 刘艳 《电子元件与材料》 北大核心 2026年第2期208-216,共9页
针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池面临的界面电荷提取效率低和稳定性不足等问题,提出一种芳香族配体PEABr对钙钛矿/硅叠层太阳能电池性能的调控机制,以苯乙胺溴盐(PEABr)为代表的芳香族配体材料为研究对象,探究PEABr添加量对叠层电池性能的... 针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池面临的界面电荷提取效率低和稳定性不足等问题,提出一种芳香族配体PEABr对钙钛矿/硅叠层太阳能电池性能的调控机制,以苯乙胺溴盐(PEABr)为代表的芳香族配体材料为研究对象,探究PEABr添加量对叠层电池性能的影响。通过SEM、XRD、PL光谱及J-V曲线等测试分析发现,当PEABr的摩尔分数为0.35%时,电池性能达到最佳:钙钛矿层结晶度高、表面致密光滑,缺陷态密度降低,载流子传输效率提升,开路电压达到1.2 V,填充因子为75%,光电转换效率提升至24.5%。相较于未修饰的电池,经0.35%摩尔分数PEABr修饰的电池,其光电转换效率提升了约32.4%。研究表明,芳香族配体材料的合理引入可优化界面结构与能级匹配,为提升叠层电池的效率与稳定性提供了新路径。 展开更多
关键词 芳香族配体 苯乙胺溴盐 钙钛矿 硅基叠层 太阳能电池 摩尔分数
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碳纳米洋葱/ZnO复合阴极界面层构筑及其光伏性能
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作者 穆富茂 马文豪 +6 位作者 董亚茜 解鑫倩 李勇 刘伟峰 闫翎鹏 赵亚丽 杨永珍 《化工学报》 北大核心 2026年第2期887-896,共10页
ZnO是有机太阳能电池(OSCs)应用最为广泛的阴极界面层材料,但其体相与表面缺陷会导致ZnO基电子传输层(ETL)导电性下降并加剧电荷复合。鉴于此,开发了一种碳纳米洋葱/ZnO(CNOs/ZnO)复合材料,利用CNOs的高导电性,建立界面键合介导的载流... ZnO是有机太阳能电池(OSCs)应用最为广泛的阴极界面层材料,但其体相与表面缺陷会导致ZnO基电子传输层(ETL)导电性下降并加剧电荷复合。鉴于此,开发了一种碳纳米洋葱/ZnO(CNOs/ZnO)复合材料,利用CNOs的高导电性,建立界面键合介导的载流子传输通道,同时通过界面键合作用钝化ZnO表面缺陷,最终实现ZnO导电性和稳定性的提升。首先,对CNOs进行表面功能化修饰,改善其溶剂分散性,进而将功能化后的CNOs整合至ZnO前体中,成功制备出均质的CNOs/ZnO复合材料。最后,制备基于功能化CNOs/ZnO复合电子传输层(ETLs),PM6∶BO-4Cl为活性层的有机太阳能电池(OSCs),最优器件性能达到15.12%,相比于ZnO基器件(13.98%)PCE显著提升。本文可为高性能ETLs提供缺陷钝化工程策略,并推动低成本、可溶液加工的OSCs向实际应用发展。 展开更多
关键词 太阳能 ZNO 界面 碳纳米洋葱 电子传输层
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