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钙钛矿太阳能电池中非辐射复合能量损失的研究
钙钛矿太阳能电池制备工艺简单,成本低廉。近年来,该类太阳能电池因其快速增长的光电转换效率和逐步提升的器件稳定性,吸引了学术界和产业界的广泛关注,为光伏领域带来了新的机遇。然而,由于钙钛矿太阳能电池中存在非辐射复合损失,所以目前的光电转换效率依然低于肖克利-奎塞尔(Shockley-Queisser)理论所定义的极限效率。因此,最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失是进一步提升电池器件效率的未来研究重点。 鉴于此,研究团队基于已有的研究基础,对“最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失”这一论题进行深入探讨和系统总结。该综述文章主要包括以下几个方面:首先,介绍了钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的起源,并详细讨论了非辐射复合损失的定量化测试方法;其次,系统总结了在降低非辐射复合损失方面的最近研究进展;再次,依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的最高光电转换效率进行了科学预测;最后,在展望部分,前瞻性地指出了最大化降低非辐射复合损失的未来努力方向。图1. 金属卤化物钙钛矿活性层内的电荷载流子产生与复合动力学机制 在理想的金属卤化物钙钛矿半导体材料中,所有的光生电子和空穴最终将通过发射光子的方式进行复合(即:辐射复合)。然而,在实际的钙钛矿太阳能电池中存在大量的非辐射复合通道(如图1所示),绝大部分光生载流子将优先通过其他非辐射途径进行复合(例如,缺陷辅助复合,俄歇复合,界面诱导复合,电声耦合,带尾态复合等)。这些非辐射复合损失过程极大降低了电池在稳态下的光生载流子浓度,从而减小了金属卤化物钙钛矿层中准费米能级劈裂的能级差,最终造成钙钛矿太阳能电池较大的电压损失。因此,最大化降低或抑制这些非辐射复合通道是提升器件开路电压和光电转换效率的关键。 针对各种非辐射复合通道,该综述首先介绍了目前量化分析非辐射复合损失的常规测试技术以及测试要点,如图2所示。图2. 量化钙钛矿薄膜和完整器件中非辐射复合损失的表征技术 随后,结合当前研究现状,进一步梳理了近年来在降低非辐射复合损失方面取得的一系列重要进展。值得一提的是,该研究团队去年在《Science》杂志上报道的基于溶液二次生长方法构建渐变结的策略(如图3所示),在降低反式钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失方面效果显著(Science 360, 1442-1446)。此后,一系列研究报道显示,相似的策略在正式常规结构钙钛矿太阳能电池和全无机钙钛矿太阳能电池中也可以获得正向的实验结果。由此说明,在金属卤化物钙钛矿半导体材料中构建有效的渐变结对后续降低非辐射复合损失具有非常重要的借鉴价值。图3. 渐变结钙钛矿太阳能电池器件结构和渐变结的时间分辨光谱 此外,该综述还以当前最高效率的砷化镓太阳能电池为参照,先假定钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与砷化镓太阳能电池的情形一致,再依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的性能参数进行科学预测,进而给出电池器件所能达到的最高光电转换效率,如图4所示。图4. 当钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与当前最高效率砷化镓太阳能电池的情况相同时,单结钙钛矿太阳能电池可实现的最优器件性能参数 最后,该综述也指出,目前提升器件性能的两条主要途径是最优化光子俘获和最大化降低非辐射复合损失。如果能将二者进行有效整合,探索更可靠的协同优化策略,这可能会是将器件光电转换效率提升至接近理论极限的可行方案。为此,综述也对一些未来的努力方向进行了展望。 总的来说,该综述为最大程度地降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失提供了理论总结,也为开展实验工作提供了参考借鉴,对进一步提升电池效率,推动该类电池产业化应用有重要意义。
北京大学 2021-04-11
限域效应驱动的二维碘化铅钙钛矿铁电体的发现
前期,东南大学化学化工学院国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室科研人员首次发现了杂化铅碘钙钛矿分子铁电薄膜中的“涡旋-反涡旋”(vortex-antivortex)畴结构。此次,
东南大学 2021-01-12
一种智能化医用无影灯设备及其控制系统和控制方法
本发明提供了一种智能化医用无影灯设备及其控制系统和控制方法,涉及医疗领域。其特征在于,所述设备包括:发光二极管串联系统组、扩展端口、步进电机、坐标控制器、中央处理器、保护电路、电源和控制面板组成;所述控制系统包括:光照检测模块、温度检测模块、故障检测模块、提醒模块、中央处理模块和自动控制模块;该系统针对现有的医用无影灯设备、控制系统和控制方法智能化不足、照明质量较差、操作不方便、光质不好等缺陷,提出一种改进方案,该方案具有高度智能化、预警机制、照明质量好、操作方便等优点。
青岛大学 2021-04-13
一种便于更换气流过滤网的医用臭氧消毒柜装置
一种便于更换气流过滤网的医用臭氧消毒柜装置,包括臭氧气流喷出装置(5),所述臭氧气流喷出装置(5)包括内部设置有圆柱状的消毒气室(50)的环形内层部分(53)以及一体成型的环绕所述环形内层部分(53)的环形外壳部分(54),所述环形内层部分(53)中设置有沿着轴向方向分布的多圈吹送气道组,每圈吹送气道组中周向上均匀分布有多条径向方向的吹送气道(51)以将气流沿着所述圆柱状的消毒气室(50)的径向方向输入,所述环形外壳部分(54)与所述环形内层部分(53)之间为环形的气流分配腔室(540)。
青岛大学 2021-04-13
洪森医用空气消毒机|洪森紫外线空气消毒机|
产品详细介绍紫外线杀菌原理:当有机污染物经过紫外线照射区域时,紫外线会穿透生物的细胞膜和细胞核,破坏DNA的分子键,使其失去复制能力或失去活性。因此细胞不能复制,微生物不久就会死亡。循环风紫外线消毒设备对经过其照射范围内的微生物产生累加的影响,也就是说,对第一次经过紫外线照射区域没有被杀死的微生物,在随后的循环中将会被杀死。紫外线会破坏生物的再生能力,这点是非常重要的。因为一个细菌在24小时内会繁殖成百上千甚至上百万细菌,这也意味着即使最有效的空气过滤器也不能完全去除微生物,所以利用紫外线灭菌是治本之道。一种微生物被紫外线杀灭所需要的剂量取决于紫外光强度和照射时间。公司承诺整机保修一年!详情请登陆www.hsbgsb.com ,或咨询:028-87696653 13396539811 联系人;洪忠伟          洪森带给你的永远比别人更多一点!!!
四川档案用品经营部 2021-08-23
表面功能化的纳米金颗粒用于潜在指纹显现的方法
本发明属于痕量检测技术领域,具体涉及表面功能化的纳米金颗粒用于潜在指纹显现的方法.本发明提供不同表面功能化的纳米金颗粒(探针)用于潜在指纹显现的方法.分别为烷基硫醇修饰疏水化的纳米金颗粒,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)保护的疏水化的纳米金颗粒,CTAB保护的水溶性的纳米金颗粒及L-半胱氨酸保护的水溶性纳米金颗粒.探针与潜在指纹中残留汗液中的成分发生吸附,静电作用或缩合反应,然后利用银染法,使潜在指纹样品在银染液中显色,将与指纹中成分识别的纳米金颗粒信号放大,被还原的银颗粒在样品指纹的纹路处沉积从而呈现黑色,形成可裸眼观察到清晰的指纹图像.方法简单,快速,灵敏度高;无毒副作用.
哈尔滨师范大学 2021-05-04
聚合物基复合材料表面金属化新技术
聚合物基复合材料表面金属化常用的方法有真空蒸镀金属法、真空离子镀金属法、电镀法、化学镀法、电铸法、表面直接喷涂金属法等。这些方法各有其优缺点:如真空蒸镀和真空离子镀的镀层厚度均匀,但所需设备昂贵且制件尺寸受设备大小限制,涂层较薄且制备成本较高。电镀法工序复杂,镀层附着力相对较低;化学镀是大多数电镀工艺中都必须涉及到的,通常作为塑料制品电镀的前处理工艺,其优点是镀层致密、孔隙率低、适用的基体材料范围广,可在金属、无机非金属及有机物上沉积镀层;缺点是镀液寿命短、稳定性差,镀覆速度慢、不易制备厚涂层,存在环境污染。电铸法可制取高光洁度、高导电性、高精度、内腔结构复杂的制件,但每做一个制件就需一个模具,模具成本高、生产周期长。热喷涂法是把金属颗粒加热到熔融状态后沉积到基板或工件表面形成涂层;但聚合物基板材料的熔点很低,热喷涂时熔融金属颗粒和高温焰流将对聚合物基板材料表面产生严重的破坏;而且由于热喷涂的加热温度较高,所制备的金属涂层由于氧化和孔隙的产生很难满足使用要求。 冷喷涂技术不需要或者只需要很少量的热量输入,加热温度低、颗粒飞行速度高,这就有效防止了热喷涂时的热影响,减少了基体表面三维畸变,涂层中氧化、相变的发生,涂层残余热应力小,可制备厚涂层;另外,与热喷涂一个相同的技术优势是通过机械手挟持喷枪或者把基体工件放在数控工作台上,能够实现对一些复杂表面、较大工件的喷涂,加工灵活,适应性强。目前可制备纯Al涂层和Al-Cu等多层结构。 已申请专利:“一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法及装置”,中国发明专利申请号:201010588064.X.,专利申请时间:2010.12.14,专利公开日:2011.05.18
北京科技大学 2021-04-11
细胞切片刀以及其它手术刀表面处理剂
一、项目简介:       本处理剂利用高分子材料进行加工,处理不锈钢片。处理在常温下进行,时间短。国内所有刀片大部分从国外进口,价格昂贵。二、主要功能及技术指标:        本处理剂附着力高,硬度高,不粘性优,与进口产品接近。三、市场分析及预测:        国内上海飞鹰刀片厂耗费数十万和两年研究,未能攻克此项目;国内市场大。
武汉工程大学 2021-04-11
基于纳米多孔材料的结构设计和表面修饰工程
纳米多孔金属材料由于具有独特的三维、连续多孔结构,在超级电容器、催化和传感领域有潜在的应用价值。以纳米多孔金、纳米多孔钛为基体材料,利用磁控溅射沉积、去合金法、电化学沉积等方法。
上海理工大学 2021-04-10
一种用于大型非平整表面沉积的装置及方法
本发明公开了一种原子层沉积装置,包括原子层沉积单元喷头,所述单元喷头包括高压气流入口,惰性隔离气体入口通道,出气口通 道,和两种前驱体入口通道,其中所述高压气流入口喷出高压气体以 顶起整个沉积装置,该装置是微型开放式且可移动可扩展,能够适用 于大型非平整结构表面薄膜沉积,并可直接经过简单多块组合,增加 沉积效率。
华中科技大学 2021-04-11
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