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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
滤液循环利用一步法生产活性微细/纳米碳酸钙
一、项目简介水资源消耗量大及废液排放引起环境污染是困扰碳酸钙行业的问题之一。滤液循环利用一步法生产活性微细碳酸钙技术可以有效地解决这一难题。该工艺可实现污水零排放,且碳化活化一次完成,省去了传统生产方法的活化工序,设备投资少,操作简单,可用于新建厂或现有轻钙企业的技术改造。二、市场前景我国石灰石资源丰富,碳酸钙产品用途极为广泛:塑料工业是目前碳酸钙用量最大、使用最广、技术最成熟的行业。塑料工业中碳酸钙主要用作填充剂,填充量一般在5%-30%,填入塑料中可增加塑料体积、降低产品成本,提高塑料的尺寸稳定性、硬度和刚性,改善塑料的加工性能、耐热性和散光性能。 造纸行业是碳酸钙最具开发潜力的市场。世界上在纸张中碳酸钙的填充量约为纸张重量的20%-40%。碳酸钙加入纸张涂覆料中可以提高涂覆层的光泽、白度、不透明度、油吸收性、平滑度、抗老化性、耐菌性等。由于纳米碳酸钙添加到纸中具有良好的透气性,是高档制品的理想填料,如女性用卫生巾、婴儿用尿不湿、卷烟用纸等。碳酸钙是橡胶工业中使用最早、用量最大的填充剂,填充量一般在5%-75%。碳酸钙大量填充在橡胶制品中,可以增加制品的体积,节约昂贵的天然橡胶和降低成本。碳酸钙在涂料中的应用研究表明,用纳米碳酸钙填充涂料可以提高涂料的柔韧性、硬度、流变性和光学性能。将其添加到胶乳中,能对涂料形成屏蔽作用,达到抗紫外线和防热老化的作用,增加涂料的隔热性。碳酸钙在油墨中的填充量一般在5-40%。由于纳米碳酸钙在油墨产品中能体现出优异的分散性和透明性、极好的光泽和遮盖力及优异的油墨吸收性和高干燥性,因而被广泛用于高档油墨中作为填料。还可以被用作硅酮胶的增强剂,能极大地提高硅酮剂的拉伸强度、模量性能和硬度。此外,碳酸钙还广泛应用于制药、生物发酵、日用化工等行业,随着碳酸钙制备和表面修饰技术的进一步发展,碳酸钙的使用范围将更加广阔,应用前景将更辉煌。三、规模与投资生产规模根据厂家要求而定。年产1万吨投资100~150万元人民币,自动化程度越高,投资数额越大,且受市场影响价格会有波动。四、生产设备  主要设备包括:石灰窑、化灰机、碳化塔、压滤机、干燥机、包装机等。五、效益分析每1万吨产品年利润150~500万元人民币。受市场影响价格会有波动。六、合作方式  厂方支付技术转让费,我方提供全部设计图纸,并负责开车。项目负责人:胡琳娜 联系电话: 022-60204744,13622124805
河北工业大学 2021-04-13
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
一种复合型四角蛤蜊有机钙制剂及其制备方法
  【发 明 人】吴皓;王令充;陈士勇;刘睿  【技术领域】  本发明涉及一种钙质,具体涉及一种复合型四角蛤蜊有机钙制剂及其制备方法。  【摘要】本发明公开了一种复合型四角蛤蜊有机钙制剂及其制备方法,该有机钙制剂由90-95份四角蛤蜊有机酸钙、0.l-0.5份维生素B2、0.5-l份维生素D3、1-5份酪蛋白磷酸肽组成。该机酸钙由四角蛤蜊外壳经高温煅烧、粉碎、加盐酸
南京中医药大学 2021-01-12
一种半透明钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本发明公开了一种半透明钙钛矿太阳能电池及其制备方法,钙 钛矿太阳能电池包括透明导电基板 a、无机电子传输层、光捕获层、无 机空穴传输层和透明导电基板 b,其中光捕获层由 DXZ3 型钙钛矿材 料 形 成 , D 选 自 Cs<sup>+</sup> 、 CH3NH3<sup>+</sup> 、 CH(NH2)2<sup>+</sup> 或 其 混 合 物 , X 选 自 P
华中科技大学 2021-04-14
一种利用放电等离子烧结技术制备铝酸三钙的方法
本发明涉及一种利用放电等离子烧结技术制备铝酸三钙的方法,以分析纯碳酸钙 CaCO3 和分析纯 γ 相氧化铝 γ-Al2O3 为原料,球磨后在真空度为(30-50)Pa、脉冲比(ON/OFF)为(6/1-48/8)和轴向压力为 (1-3)kN 的条件下,控制放电等离子烧结炉的升温速率和降温速率,当样品温度降至(60-90)°C时取出磨 细成尺寸小于 20μm 的颗粒,即得到铝酸三钙。本方法简单方便,合成
武汉大学 2021-04-14
保温材料试验机|保温材料现场拉拔仪|材料试验机
产品详细介绍保温材料试验机|外墙保温材料试验机|墙体节能保温材料试验机|外墙保温材料现场拉拔仪|外墙保温材料检测设备 产品名称:保温材料试验机 型号:WDW 数量:10000 品牌:思达 包装:木箱  价格:电议 公司名称:济南思达测试技术有限公司 一、外墙材料试验机基本配置 设备名称 型号 微机控制保温材料试验机 WDW 数显鼓风干燥箱 101-0A 行星式搅拌机 JJ-5 钢球 0.5Kg-1Kg 氧指数测定仪   试验机筛   拉拔仪   电子天平 200g-0.1g 电动振实台 ZTS-96 标准养护箱 40B 表观密度测定仪   诚模 40×40×160 2组4只(钢制) 外墙保温材料适用标准: JC/T992-2006《墙体保温用膨胀聚乙烯板胶粘剂》 JC/T993-2006《外墙外保温用膨胀聚乙烯板抹面胶浆》 JC/T547-2005《陶瓷地砖胶粘剂》 JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》 JC890-2001《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》 JC/T907-2002《混凝土界面处理剂》 JG158-2004 《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》 DBJ01-38-2002《外墙外保温施工技术规程 聚合物水泥砂浆胶粘剂》 DBJ/T01-50-2002《外墙外保温施工技术规程 柔性耐水腻子》 二、产品详细介绍 【1】微机控制保温材料试验机  微机控制保温材料试验机主要用途: 微机控制保温材料试验机是专门针对复合砂浆保温系统、聚苯板薄抹灰外墙保温系统、硬质聚氨脂发泡复合板外墙保温系统及其它外墙保温系统及屋面保温材料进行各种理化性能试验测试研制的。 微机控制外墙保温材料主要技术参数: 主要技术参数 WDW-10 WDW-20 WDW-50 WDW-100 最大试验力 10KN 20KN 50KN 100KN 测试范围 最大试验力的2%-100% 试验机精度级别 1级 试验力度准确 优于示值的±1% 位移测量 分辨率为0.01mm 变形准确度 优于±1% 调速范围 1-200mm/min 试验空间 600mm 无极调速 采用直流伺服电机及控制系统 试验空间调整结构 伺服电机,同步带转动 外观 符合国家GB/T2611 试验保护功能 过载保护 安全保护功能 限位过载保护 主机尺寸 720×490×1850 主机形式 门式框架结构 重量 约650Kg 工作环境 室温~45°,湿度20%~80% 【2】现场拉拔仪 主要用途:       现场检测外墙饰面砖、外墙外保温材料、油漆、涂料的粘结强度  功能特点: (1)高精度:最小可测得0.001kN的力值;   (2)高效率:该检测仪的加压方式与传统的加压方式相比,加压速度可提高近10倍,彻底减轻因加压结构不妥而带来的检测疲劳;    (3)采用软件标定,无须拆开压力表,只需将压力加到指定值,轻按一键即可完成,极大地方便用户的标定和使用,是最新的更新换代产品;  (4)采用高效镍-氢充电电池,可反复长久使用。        仪器主机依行业标准《外墙饰面砖工程施工及验收规程》设计,可连续均匀加荷,手动泵与专用千斤顶连为一体,结构紧凑,经久耐用,采用液晶显示粘结力值,自动准确的记录粘结力值并给予峰值保持,该产品采用高效镍-氢充电电池,小巧轻便,总重约3千克,便于现场携带和使用,完全符合《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准 JGJ110-97的要求,使用标准块的规格为95mm×45mm×8mm和40mm×40mm×8mm,保温材料标准试块的规格为100mm×100mm×8mm, 在满足合格要求时的最小拉力为0.64kN,最大拉力为2.56kN,针对饰面砖粘结强度低和粘结力小的特点,专将最大拉力设计6.00kN,以确保仪器的检测精度.       该检测仪是原有体积大、结构繁杂、操作不便型检测 仪的理想替代产品,该检测仪已在全国许多施工单位、工程质量检测站(中心)、试 验室、科研院所及监理单位等得到广泛应用,深受广大工程技术人员的欢迎。 三、系统基本配置 微机控制外墙保温材料试验机系统基本配置 1、试验机主机:1套 1.1交流伺服电机:1套 1.2调速器:1套 1.3负荷传感器:1只 1.4精密滚珠丝杠:2套 1.5减速系统:1套 2、思达全数字控制系统:1套 3、光电编码器:1只 4、联想品牌计算机:1台 5、HP品牌喷墨打印机:1台 6、基于Windows操作系统的计算机控制软件:1套 7、随机工具(提供安装、维修、操作所需的专用工具及清单):1套 8、拉伸附具:1套 9、压缩附具:1套 10、弯曲附具:1套 11、技术资料: 包括:使用说明书 软件使用手册 合格证、装箱单 现场拉拔仪基本配置 1、主机壹台;(含高精度传感检测单元)       2、SW-4B智能数字峰值保持表壹只;   3、传感器连接导线壹根;        4、标准块两组各叁只(95mm×45mm/40mm×40mm)     5、说明书壹本;    6、行业标准规范壹套;   7、铝合金包装箱壹只;  8、充电器壹个 9、合格证和保修卡各壹张 四、售后服务 1.供方为需方免费安装、调试、并为其培训操作人员. 2.设备质量保证期壹年,壹年内出现质量问题供方免费维修.
济南思达测试技术有限公司 2021-08-23
硫酸钛液快速成核制晶种用于生产金红石钛白新工艺
对四种典型的晶种成核过程进行探索实验,重点研究了其水解成核机理,探索酸度值等成核环境对晶种特性的影响机制
四川大学 2021-04-13
高性能多功能聚四氟乙烯微孔材料的绿色制造
具有微纳多孔结构的聚四氟乙烯(PTFE)微孔材料在高效过滤、防水透声、高端织物、医疗器械等国民经济战略新兴产业的关键材料。但是,由于PTFE材料极难加工,近五十年来,只有美国Gore公司开发的拉伸法实现了PTFE微孔产品的大规模商品化生产,产值高达百亿。但是,拉伸法存在的一些顽固问题仍然没有得到解决,如产品均匀性、产品孔径与孔隙率的。本成果颠覆传统拉伸法,创造性地提出了基于剪切诱导原位成纤工艺,巧妙地解决了存在半个多世纪的问题,可制备具有高孔隙率、小孔径、高强度的高性能PTFE微孔材料,并且可根据生产需求灵活调整产品宏观性状与微观结构,仅通过简单的工艺参数调整,即可实现具有不同微观结构的平板膜、纤维、中空纤维膜、微孔泡沫等批量化生产。与拉伸法相比,本成果工艺灵活、设备简单、能耗显著降低、无环境污染,具有良好的产业化潜力。此外,本成果提供了一种具有普适性的PTFE微孔材料改性方法,可以通过先进的复合工艺实现具有高导电、高导热等功能化PTFE材料,有效填补市场空白。围绕本成果,已发表多篇国际论文、申请四项国家发明专利、两项海外专利,在油水/固液分离、先进织物等领域具有良好应用前景,相关产品已成功验证并得到多方行业内专家认可。
山东大学 2025-02-08
一种钙依赖型蛋白激酶CPK32及其编码基因和应用
本发明公开了一种钙依赖型蛋白激酶CPK32及其编码基因和应用。本发明的钙依赖型蛋白激酶CPK32,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码基因的CDS序列如SEQ ID NO.2所示。本发明发现CPK32基因导入目的植物中后能够调节目的植物的开花时间、调节抽薹时的叶片数目或调节目的植物中FLC的表达量。本发明的钙依赖型蛋白激酶CPK32对于改良作物的开花时间具有重要调节作用,在作物的种质资源改良中具有较大应用价值。
中国农业大学 2021-04-11
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