CuInS2量子点敏化太阳能电池材料的研究进展

CuInS_2量子点因低毒、良好的光电性能和热电稳定性而成为量子点敏化太阳能电池(QDSSC)极具前景的量子点敏化剂。首先简单介绍了CuInS_2量子点材料的光电性质和QDSSC中CuInS_2量子点的合成,然后重点总结了CuInS_2量子点敏化电极的制备及各电池材料对QDSSC性能的影响,最后指出了该电池目前存在的问题以及对未来的展望。     

稀土上转换发光在钙钛矿太阳能电池中的应用

目前,钙钛矿太阳能电池最常使用的钙钛矿材料为CH_3NH_3PbI_3,其禁带宽度为1.55eV,导致低于该能量值的太阳光的光子无法被直接地吸收利用。因此,提高器件对太阳光谱的响应范围是提高钙钛矿太阳能电池性能的关键。稀土上转换材料可以将低能量近红外光转换为高能量可见光,所以,稀土上转换发光的应用是提高钙钛矿太阳能电池性能的较为可行的途径。本文概述了稀土上转换发光的基本机制,介绍了钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理,综述了该太阳能电池的研究现状及其主要优势,重点阐述了稀土上转换发光在钙钛矿太阳能电池中的应用,最后对该太阳能电池的发展前景进行了展望。     

溶胶-凝胶法制备铜锌锡硫材料的研究进展

四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈p型导电性,带隙约为1.5eV,光学吸收系数高于10~4cm~(-1),这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜太阳电池材料。简要阐述了CZTS性质及其薄膜太阳能电池的器件结构,详细介绍了溶胶-凝胶方法制备CZTS薄膜及其相应器件效率的研究进展。最后,总结了此方法制备CZTS薄膜及其相关电池性能难以突破的关键技术问题,并提出了有效的改进措施,对CZTS薄膜太阳电池未来的研究进行了展望。     

合成介质对PEDOT催化染料敏化太阳电池光阴极性能的影响

采用聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)/FTO为对电极,研究了合成介质对循环伏安法电聚合制备的PEDOT/FTO对电极性能的影响。通过SEM、CV、EIS、Tafel曲线,并首次采用SECM方法对所制备的对电极的电催化性能进行了表征。结果表明:在LiClO4水溶液和1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐离子液体(IL)中制备的光阴极具有良好的电催化性能。J-V测试曲线表明,在LiClO4水溶液和IL中制备的光阴极所组装的DSSC器件的光电转化效率分别达6.4%和6.6%,接近于同等条件下以Pt对电极构建的DSSC器件的光电转化效率。     

新型三元聚合物给体材料的合成及在有机太阳能电池中的应用

以吡咯并[3,4-c]吡咯二酮(DPP)为A单元,苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩(BDT)和萘为D单元,合成了一种新型2D/A型三元共轭聚合物太阳能电池给体材料(PDPP-BDT-NT),通过核磁共振氢谱(1 H NMR)对其结构进行了表征,通过热重分析、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、循环伏安法对其热学性质、光物理性能及能级结构进行了研究。PDPP-BDT-NT具有较好的热稳定性,热分解的温度为401℃,有较宽的吸收光谱,可覆盖300~900nm,最高占据轨道(HOMO)能级为-5.35eV。以聚合物PDPP-BDT-NT为给体材料,PC60BM为受体材料,制备了一系列有机聚合物太阳能电池,在大气质量(AM)为1.5G,功率为100mW·cm-2模拟的太阳光照射下,有机聚合物太阳能电池的光电转化效率(PCE)可达2.09%。甲醇处理后,有机聚合物太阳能电池的PCE可达2.34%。     

钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展

钙钛矿太阳能电池具有工艺简单、可弯曲、应用前景广阔等优点。从2009年出现起,至今其效率从3.8%提高到了22%以上,引起了研究者的广泛关注。介绍了钙钛矿太阳能电池的基本结构和工作原理,概述了钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展,着重介绍了无机空穴传输材料的研究进展。最后展望了钙钛矿太阳能电池未来的发展与商业化应用。     

不同炭黑对钙钛矿太阳能电池性能的影响

本文研究了四种炭黑(Cabot Vulan XC-72(CVXC-72),XFI15,Ketjen EC-300J(EC300J),Ketjen EC-300JD(EC300JD))对碳对电极及其制备的电池性能的影响。研究结果表明:以EC-300J为基础制备的碳对电极导电性最好且其与CH3NH3PbI3前驱体溶液具有较好的润湿性,基于这种炭黑制备的电池器件得到了4.88%的光电转换效率,并具有较好的稳定性。     

掺铝氧化锌(AZO)薄膜的应用及研究评述

掺铝氧化锌(AZO)薄膜具有较高的透过率,较小的电阻率等优良的光电性能,使其在太阳能电池电极及各种显示器中具有广阔的应用前景。本文概述了AZO薄膜的结构、光电性能的表征方法,重点介绍了单层AZO膜以及AZO基多层复合薄膜的设计理论基础、影响薄膜性能的因素以及研究现状,除此之外,还对AZO薄膜的应用情况进行了概述,并对AZO薄膜发展前景进行了展望。     

GZO厚度对非晶硅电池中复合背电极的影响

在非晶硅太阳能电池中加入复合背电极是提高非晶硅太阳能电池光电转换效率和稳定性的有效手段.本文利用磁控溅射技术在非晶硅薄膜太阳能电池上制备了ZnO :Ga(GZO)/Al复合背电极,研究了GZO厚度对GZO薄膜光电性质及非晶硅电池中GZO/Al复合背电极性能的影响.研究表明：随着GZO层厚度的增加,GZO薄膜的光电性质均表现出较高水平,适合制备GZO/Al复合背电极;相较于单层Al背电极的非晶硅太阳能电池,具有GZO/Al复合背电极的太阳能电池性能大幅提高.当GZO层厚度为100 nm时,太阳能电池的短路电流(I_SC)、开路电压(V_OC)和填充因子(FF)分别达到8.66 mA,1.62 V和54.7%.     

基于标准CMOS工艺太阳能电池的微电源管理系统

文章基于CMOS太阳能电池设计了一款微电源管理系统。此电源管理系统适用于传感器网络节点和半有源电子标签之类的需要周期性短时间供电的电路。电源管理系统中包含一个电荷泵,一个片外储能电容,控制电路和一个线性稳压器。控制电路采用一种全新的结构,静态功耗基本为零。采用UMC 0.18μm CMOS工艺,当输出电流为30uA,储能电容为1uF时,一个周期可达到大于20ms的供电时间,输出电压1.8V,电源管理系统的静态电流小于1.5uA。