钙钛矿太阳能电池中NiOx空穴传输层的研究进展

半导体氧化镍（NiO_x）价格便宜、空穴迁移率高、化学稳定性好且可低温制备,由其作为空穴传输层（HTL）制备的反式钙钛矿太阳能电池极具市场应用前景。NiO_x HTL的制备与优化对电池器件的性能至关重要。系统介绍了钙钛矿太阳能电池中NiO_x薄膜的制备工艺及其研究进展。阐述了O₂-plasma、紫外、表面钝化等后处理方式对NiO_x薄膜的缺陷态、表面化学状态以及材料功函数的调控影响。重点综述了掺杂（过渡金属、碱金属、稀土元素掺杂和元素共掺杂）对NiO_x薄膜光学和电学性能以及器件光电性能的影响。最后对NiO_x基钙钛矿太阳能电池的未来发展方向进行了展望。     

NiOx介孔层的成膜过程对碳电极钙钛矿太阳能电池性能的影响(英文)

碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)具有稳定性好且成本低的优势,展现出广阔的应用前景。本研究基于MAPbI₃材料,选择高质量的NiO_x介孔层作为空穴传输层(HTL),对比了NiO_x介孔层不同制备方法对电池性能的影响,并对NiO_x介孔层的厚度进行优化。研究发现,与旋涂工艺制备的NiO_x介孔层相比,丝网印刷工艺制备的介孔层的孔径分布均匀,可改善钙钛矿(PVK)前体溶液填充在介孔支架中的填充状态。最终得到含HTL的高效率和低滞后的钙钛矿太阳能电池,其开路电压(VOC)为910m V,光电转换效率(PCE)为14.63%,认证效率达14.88%。此外,在空气中储存近900 h,其PCE没有明显衰减。     

SnO2退火温度对钙钛矿太阳能电池性能的影响

电子传输层是钙钛矿太阳能电池的关键部分, 起到阻挡空穴、传输电子和减少电子空穴复合的作用。本研究采用低温溶液法制备SnO₂薄膜作为钙钛矿电池的电子传输层, 研究SnO₂的退火温度对电子传输层微观形貌、物理性能以及钙钛矿太阳能电池性能的影响。结果表明: 当退火温度为60、90、120和240 ℃时, SnO₂薄膜表面存在较多的孔隙; 而退火温度为150、180和210 ℃时, 薄膜表面孔隙较少。在实验温度下, 制备的SnO₂薄膜为四方相, FTO玻璃上涂覆SnO₂薄膜后其透过率要优于空白FTO玻璃的透过率。当SnO₂退火温度为180 ℃时, 薄膜的电子迁移率最高, 钙钛矿电池具有最佳的传输电阻和复合电阻, 所得电池的性能最优, 其光电转换效率为17.28%, 开路电压为1.09 V, 短路电流为20.91 mA/cm², 填充因子为75.91%。     

单分子液晶添加剂在甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池中的应用

溶液制备的钙钛矿薄膜通常含有大量晶界,会降低薄膜结晶质量,导致缺陷复合,不利于提升器件性能。因此，制备更高结晶质量的薄膜来进一步提升能量转化效率是钙钛矿太阳能电池面临的挑战。液晶分子具有强的自组装能力和形貌调节能力,本研究引入一种向列型单分子液晶4-氰基-4′-戊基联苯(5CB)作为甲脒铅碘(CH(NH₂)₂PbI₃, FAPbI₃)钙钛矿前驱液的添加剂,可以增大钙钛矿晶粒尺寸,减少晶界。此外, 5CB的氰基能钝化钙钛矿晶粒表面未配位的Pb²⁺,降低缺陷态密度,从而抑制非辐射复合。经过优化,添加0.2 mg/mL 5CB的钙钛矿太阳能电池的能量转化效率达到21.27%,开路电压为1.086 V,电流密度为24.17 mA/cm²,填充因子为80.96%。本研究证明使用单分子液晶作为添加剂是提升FAPbI₃钙钛矿电池性能的有效策略。     

利用混合溶剂实现钙钛矿材料微观结构和光电性能优化

采用纯N, N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂、纯二甲基亚砜(DMSO)溶剂以及DMSO/DMF不同体积比例混合溶剂制备钙钛矿(CH₃NH₃PbI₃)薄膜, 并系统研究了不同溶剂对钙钛矿薄膜微结构及光电特性的影响。结果表明, 随着DMSO在混合溶剂中比例增加, 钙钛矿薄膜平均晶粒尺寸增大, 碘化铅(PbI₂)残留量降低, 同时薄膜中有序的钙钛矿晶体所占比例呈现先增大后减小的趋势, 并且当DMSO占混合溶剂体积比为60%时达到最大。薄膜Urbach能, 载流子寿命以及PbI₂含量之间的关系表明, 微量的PbI₂可有效钝化钙钛矿薄膜的缺陷。经过优化后(DMSO占混合溶剂体积比为30%), 钙钛矿太阳电池的光电转换效率达到15.1 % (V_OC=0.99 V; J_SC=20.9 mA/cm²; FF=0.73)。     

钙钛矿太阳能电池界面工程优化研究

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有高能量转换效率、低能耗和低成本等优点,但PSCs界面缺陷引起的非辐射复合严重阻碍了其光电转换性能提升。本研究通过降低氧化镍空穴传输层的粒径尺寸,提高粒径均匀性,实现了光生空穴在电池界面的高效传输;并通过优化钙钛矿薄膜的反溶剂作用时间提升结晶质量,降低界面非辐射复合,改善空穴传输层和钙钛矿的界面问题,使钙钛矿太阳能电池的能量转换效率(PCE)从10.11%提高到18.37%。开尔文探针力显微镜(KPFM)研究表明,界面优化后的钙钛矿薄膜在亮态下的表面接触电位差相比于暗态下增加了120.39 mV。采用压电力原子力显微镜(PFM)分析钙钛矿薄膜明暗态铁电性能,发现界面优化后的钙钛矿铁电极化变化微弱,说明优化界面有效降低了电池界面缺陷和迟滞效应。该研究结果表明,优化氧化镍空穴传输层,提高钙钛矿薄膜质量,减少了界面缺陷,降低了非辐射复合和电池迟滞效应,提高了钙钛矿太阳能电池的能量转换效率。     

AZrX3(A=Ba,Ca; X=S,Se, Te)钙钛矿结构及光电特性的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，考虑自旋轨道耦合(SOC)效应，采用Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE06)杂化泛函对带隙进行修正，系统研究了AZrX₃(A=Ba, Ca; X=S, Se, Te)无铅钙钛矿的晶体结构、电子结构和光学性质。结果表明，AZrX₃钙钛矿为直接带隙半导体材料，且材料的容忍因子介于0.85～0.95之间、形成能位于-1.09～-1.83 eV/atom之间、分解能介于-0.09～0.06 eV/atom之间，表明AZrX₃钙钛矿具有稳定的结构。其中，BaZrS₃具有空穴有效质量小(0.21 m₀)、载流子迁移率高、可见光吸收范围宽、光吸收系数高(～4×10⁵cm^-1)等特点，且光谱极限最大效率(SLME)可达32.36%,高于CH₃NH₃PbI₃(～30%),是很有前途的太阳电池材料。AZrSe₃     

银纳米相吸收增强型钙钛矿太阳电池薄膜的制备及性能研究

分别将银纳米相溶胶(银纳米颗粒、Ag@SiO₂核壳结构、银纳米线)掺入氧化铝异丙醇溶液中制成具有蜂窝结构的介孔层材料, 然后在介孔层表面制备CH₃NH₃PbI₃钙钛矿吸收层得到Al₂O₃/CH₃NH₃PbI₃复合薄膜, 并对复合膜的微观结构、光吸收特性及太阳电池器件性能进行了测试和分析。研究表明, Al₂O₃/CH₃NH₃PbI₃复合膜与CH₃NH₃PbI₃在可见光区域吸收光谱基本相同, 含量极少的Al₂O₃对CH₃NH₃PbI₃吸光性能影响较小。而掺入银纳米相可明显改善CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的吸收性能。当银纳米颗粒、Ag@SiO₂核壳结构和银纳米线相对浓度比分别为0.15、0.3及0.15时, CH₃NH₃PbI₃吸光性能分别达到最佳; 银纳米相浓度继续增大时, 薄膜的光吸收性能逐渐减弱。此外, 掺入Ag@SiO₂核壳结构可使钙钛矿薄膜太阳电池光电转换效率由6.28%增大到7.09%, 而银纳米颗粒和银纳米线由于会增大太阳电池内部载流子传输路径, 提高电子空穴对复合效率, 最终反而降低了太阳电池短路电流密度和光电转换效率。     

铜膜碘化法制备p型CuI薄膜及其用作空穴传输层的反型钙钛矿电池性能

γ相碘化亚铜(γ-CuI)是一种带隙为3.1 eV的p型半导体材料, 适合应用于发光二极管和太阳能电池等光电子器件。本研究利用简单的铜膜碘化法制备了CuI薄膜, 探究了碘化时间、温度及铜/碘比等生长条件对其透明导电性能的影响。在最优碘化时间(30 min)和碘化温度(120℃)下, 制备出了高透过率(可见光范围>75%)、导电性能好(电阻率4.4×10^-2 Ω·cm)的CuI薄膜。利用CuI薄膜作为空穴传输层, 组装了CuI/CH₃NH₃PbI₃/PCBM反型平面钙钛矿电池, 获得的最高光电转换效率为8.35%, 讨论了CuI薄膜透明导电性能对钙钛矿电池光电转换效率的影响机理。     

钙钛矿太阳能电池的研究进展

钙钛矿太阳能电池由纳米晶致密层、钙钛矿型光活性层CH₃NH₃PbX₃ (X= Cl、Br、I)、空穴传输层及对电极组成。其中光活性层吸光材料的种类及其成膜技术、空穴传输层材料类型及结构设计是影响钙钛矿太阳能电池光电性能的重要因素。本文结合钙钛矿太阳能电池近年来的最新研究进展, 对影响器件光电性能的关键因素: 光吸收层、空穴传输层、工艺参数以及结构设计等进行综述, 同时展望了钙钛矿太阳能电池未来的发展趋势。     

The influence of the polarization of the radiation on the accuracy of the transmission of the dimensions of the unit of temperature in radiation thermometry

The results of an investigation of different types of tungsten lamps in order to estimate the components of the error budget of spectrum-pyrometer apparatus are presented. Quantitative relations are considered and the results of experimental research, which enable systematic methods to be developed for eliminating the influence of polarization of the radiation of the lamps in standard radiation thermometry, are analyzed.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 9, pp. 42–45, September, 2004.     

贮槽液位测量单片机应用系统

本文研究用８０９８单片机对密闭大贮槽的贮液容量进行自动检测的应用系统，解决了把贮槽液位测量传感器输出的电流信号直接转换成贮液重量进行显示，从而使显示直观、清晰．     

锚杆拉拔仪示值误差测得值不确定度评定

本文对锚杆拉拔仪示值误差测得值不确定度评定进行描述和分析,以利于锚杆拉拔仪测量值的评定与表示。     

降低反渗透设备出水电导率的方法

反渗透设备是水处理行业常用设备,广泛用于纯水、高纯水等的预处理.通过试验,找到两种降低反渗透设备出水电导率的方法:反渗透设备进水软化后加碱和反渗透设备进水酸化后脱气,这两种方法都有一定的应用范围,应根据工艺要求和运行费用选择使用.     

Method of including the anisotropy of the optical properties of the surface and the nonunidimensionality of the system in determining the effective radiation

Based on the method of successive substitutions, an integral equation is derived in which multiple reflections are explicitly identified. This equation is used provide simple methods of estimating the local effective radiation of two-dimensional and three-dimensional systems of surfaces, with due regard for the anisotropy of their optical properties. A cylindrical cavity confined by the surface of a right circular cylinder with a side pyrometric hole is treated as an example. The results obtained by the suggested method are compared with the data of direct solution of an integral equation for the two-dimensional problem.     

2015版燃油加油机检定规程执行的理解

新的检定规程对检定条件、检定项目、检定方法、数据处理、检定结果处理和检定周期都进行了部分修改,本文从规程执行方面对自锁功能检查、加油机的最大允许误差及重复性的计算方法、加油机的付费金额误差的检定、掌握标准金属量器的滴定时间、首次检定时应注意的问题、数据处理时应注意的问题、加油机检定周期的合理调整、使用自动检定装置应注意的事项进行了总结。