基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池研究进展

作为太阳能电池的光吸收剂,有机金属卤化物钙钛矿材料不仅具有高效的光吸收能力和载流子迁移率,还具有独特的双极性特征,能同时传输电子和空穴,使其成为优异的光伏材料,掀起了基于钙钛矿材料太阳能电池的研究热潮。介绍了近几年来基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池的发展情况,总结了有机金属卤化物钙钛矿材料的结构和特性,对目前几类典型的钙钛矿太阳能电池进行了讨论,并展望了全固态钙钛矿太阳能电池的产业化应用前景。     

柔性透明导电氧化物薄膜的制备及其应用

柔性透明导电氧化物薄膜以其重量轻、不易碎、成本低等独特的优点而备受青睐,在塑料液晶显示、可折叠太阳能电池等领域得到广泛的应用.文章介绍了目前制备柔性透明导电氧化物薄膜的主要技术及其优缺点,总结了近年来对柔性衬底的处理方法,最后对柔性透明导电氧化物薄膜在各个领域的开发应用和未来的重点研究方向进行了展望.     

ZnO纳米棒阵列的水热生长条件对柔性染料敏化太阳能电池的影响

利用水热法在不同条件下在ITO-PET(tin-doped indium oxide polyethylene terephthalate)上制备氧化锌纳米棒阵列, 通过一些定量的参数, 如纳米棒的直径、长度和棒密度来表征纳米棒的形貌. 通过改变反应条件可以调节上述参数. 分别讨论了两个重要条件: 反应时间和前驱体浓度. 研究表明前驱体浓度对长径比有重要影响. 柔性基底上的氧化锌纳米棒作为染料敏化电池的新型光阳极, 长径比的改变对柔性电池有重要的影响. 可通过调节反应条件来提高柔性染料敏化电池的性能.     

柔性染料敏化太阳电池光阳极的优化及叠层电池的初步研究

在前期对冷等静压制备柔性染料敏化太阳电池(DSC)研究的基础上, 开展了浆料的优化及叠层DSC的研究。首先利用水热法处理由小颗粒P25调配的浆料, 发现处理后浆料的稳定性及DSC的效率得到了大幅提高。在P25浆料中加入不同比例200 nm TiO₂大颗粒提高光散射, 当P25与200 nm TiO₂比例为4:1时, DSC获得最高光电转换效率3.11%。在此基础上, 尝试用N719和N749双层染料敏化, 发现双层染料敏化后电池的效率介于N719和N749单独敏化的电池效率, 这可能是由于光阳极变厚不利于电子传输以及染料相互接触影响染料纯度, 光阳极厚度及电池结构有待于进一步优化。     

溶胶凝胶法制备钼掺杂氧化锌薄膜及性质研究

利用溶胶凝胶法在Al₂O ₃衬底上制备出了c轴择优取向的钼掺杂氧化锌（MZO）透明导电薄膜,研究了钼的掺杂量(0~1 at%)对钼掺杂氧化锌薄膜光电性能的影响。研究结果表明：所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构且表面平整、致密,通过高温真空退火,MZO薄膜的电阻率明显降低,且随着钼含量的增加,MZO薄膜的电阻率呈现出先减小后增大的趋势,当钼含量为0.4at.%时,获得最小电阻率为0.13 Ωcm。薄膜在近红外区域(800~2000 nm)的平均透过率大于85%,这可以有效地拓宽光电器件的光谱范围。     

沉积激光能量对CuAlO2薄膜光学性质的影响

采用脉冲激光沉积法制备了CuAlO2薄膜.在沉积激光能量100～180mJ范围内原位沉积的薄膜并在N2气氛下900℃异位退火1h处理后,所有薄膜均为高度c轴取向的单相CuAlO2薄膜,晶粒尺寸～49nm.随着沉积激光能量的增大,薄膜厚度增加,表面颗粒尺寸明显增大,在可见光区的平均透射率下降.室温光致发光谱发现,CuAlO2薄膜在350nm附近有一个自由激子复合发光峰,说明在CuAlO2宽带隙半导体中存在直接带间跃迁,这对于该材料在光电子领域如发光二极管的应用具有重要意义.     

p-CuAlO2/(n-, p-)Si异质结的制备与电学性质

采用化学溶液法在n型和p型Si衬底上成功制备了单相CuAlO2薄膜。薄膜的电导率-温度曲线显示,薄膜在200K-300K温度范围内呈热激活导电模式,激活能约为0.3eV。电流-电压特性测试显示,p-CuAlO2/n-Si异质结具有明显的整流特性,开启电压约为1.6V,在±3V处的整流率约为35,而p-CuAlO2/p-Si同型异质结表现出类似肖特基结的电学性质,由于p-CuAlO2导电性远低于p-Si衬底,正向电流受空间电荷限制。     

氧化锌基发光二极管的研究进展

概述了ZnO材料的发光性质以及ZnO基发光二极管(LED)器件的发展历程、工作原理和技术路线。详细介绍了各种结构的ZnO基同质结、异质结LED及一维ZnO纳米线/棒阵列异质结LED的最新研究成果,存在的问题以及改进的方法。通过改进器件结构、提高材料质量和采用新型纳米结构材料,使得ZnO基LED的光谱质量和电致发光效率有了本质提高。     

生长条件对脉冲激光沉积ZnO薄膜性质的影响

采用脉冲激光沉积法在蓝宝石（001）衬底上沉积ZnO薄膜,研究衬底温度、激光能量和氧气压力对样品结构和表面形貌以及光致发光的影响.X射线衍射（XRD）表明,在沉积温度范围内（600～900℃）所有样品都具有c轴高度择优取向.扫描电镜（SEM）的测试结果表明,激光能量和氧气压力对薄膜表面形貌的影响显著.在所有样品的室温光致发光谱（PL）均观察到单一 的380nm紫外光发射,深能级发射被强烈抑制.     

p型铜铁矿结构氧化物材料研究进展

介绍了p型铜铁矿结构氧化物ABO2的晶体结构、电子结构和光、电学特性,讨论了A位原子、B位原子和氧原子对材料光、电学性能的影响,综述了p型铜铁矿结构透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide,TCO)薄膜的制备方法与研究现状.