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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
太阳能辅助空气源热泵毛细管辐射供冷供暖空调系统
针对重点水域水质安 全和生态状况,集成影响 水质、生态安全的污染物 快速在线监测设备,建立 水质监测预警信息资源共 享和服务平台,构建了水 环境安全监测服务系统, 为水环境管理部门及社会 公众提供信息支持与服务。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种制备咪达那新片的方法
本发明公开了一种制备咪达那新片剂的方法,取处方量的填充剂、崩解剂和粘合剂,混合均匀,得辅料备用;将处方量的咪达那新和助溶剂分散溶解于无水乙醇中,得主药备用;将主药均匀喷洒在辅料中,加入润滑剂,混合均匀,测定中间体含量,压片,即得。本发明的咪达那新片剂制备方法采用喷枪将主药喷入预先混合好的药用辅料中,很好的解决了片剂在药物含量低的情况下的均匀度问题,此外,采用低水分的填充剂作为咪达那新片的填充剂无需烘干工艺直接压片,该直接压片工艺较湿法制粒、流化床、沸腾制粒、喷雾干燥等工艺更简单易行,适合工业化生产,有利于产品质量的控制和节能降耗,降低生产成本,具有很好的实用性。 
沈阳药科大学 2021-05-04
一种水溶性大豆多糖的制备方法
本发明公开一种水溶性大豆多糖的制备方法,即将除去低温豆粕中大部分蛋白组分后得到的湿残渣按照1:3-10的料水比添加水,调pH为2.0-10.0,用微波-超声波协助提取器进行提取,控制微波功率为275w,超声波功率为160w,时间为1-30min,提取完成后,离心,将上清液浓缩至原体积的1/4后依次用75%,95%和无水乙醇进行洗涤,沉淀,室温下静置,离心,真空冷冻干燥得到分子量为1200-2400kDa水溶性大豆多糖.本发明的一种水溶性大豆多糖的制备方法,以工业低温豆粕为原料,提取工艺能耗低,可明显缩短提取时间,提高提取率,是一种环境友好的水溶性大豆多糖提取方法.
上海理工大学 2021-05-04
一种超疏水纤维毡及其制备方法
一种超疏水纤维毡及其制备方法,包括将纤维毡依次于丙酮、无水乙醇以及去离子水中超声清洗,然后干燥;将室温固化氟碳树脂(FEVE)和双组份刚性聚氨酯树脂(SRP?FC)加入到有机溶剂中,搅拌均匀后,形成稳定的树脂溶液;将疏水性气相二氧化硅纳米颗粒和氟硅烷直接投入乙醇中,超声分散即配成超疏水面漆溶液;将清洗后的纤维毡首先放入底漆树脂溶液中,浸渍后取出,挤压出多余树脂和溶剂,干燥后在面漆溶液中通过浸渍提拉的方式,在经过树脂处理后的纤维毡上形成超疏水涂层,再干燥固化,从而获得防污防潮防霉超疏水纤维毡。
东南大学 2021-04-11
一种碱性脱漆剂及制备、使用方法
该项目(发明专利:专利号:ZL20051012641.4)采用氢氧化钠溶液为主体系,添加表面活性剂、添加剂和辅助添加剂混合而成,获得一种成本低、毒性低、脱漆速度快、对基体马口铁片腐蚀极小、环境友好的脱漆剂。利用本脱漆剂对制皇冠盖用马口铁废料的脱漆实验表明:在实验温度为50~100℃范围内,可以在十几分钟内将漆层脱除干净,脱漆后的马口铁表面光滑洁净,金属锡回收率大于99%。脱漆剂可以重复使用,10mL脱漆剂可脱除20g以上的马口铁漆层容量 应用范围:本脱漆剂用于金属锡表面的聚酯类漆层,包括金属锡和马口铁及其他含锡金属表面漆层的脱除。
北京科技大学 2021-04-11
一种脂肪代用品及其制备方法
本发明提供的是一种脂肪代用品.它是以马铃薯淀粉为基质,向质量百分比为20%-60%的马铃薯淀粉溶液中添加耐高温α-淀粉酶,耐高温α-淀粉酶添加量为0.02-0.10g/100ml,在70-95℃温度下进行水解,5-20分钟所得到的DE值为1.5-2.5的麦芽糊精.本发明的产品的热量远低于被替代的脂肪,能够充分再现脂肪在食品中所体现的各种性状,无毒副作用,不在体内积存,可以完全排出体外.将本发明产品应用于生产中,可以显著降低生产成本.
哈尔滨商业大学 2021-05-04
一种醋酸阿比特龙的制备方法
"醋酸阿比特龙(abiraterone acetate)是由Ceotocor Ortho公司开发的口服有效的CYP17酶不可逆抑制剂, 2011年4月28日经美国FDA 批准上市,与泼尼松联用治疗去势抵抗性前列腺癌,商品名Zytiga。目前阿比特龙的合成路线主要有 两条,一条是从醋酸脱氢表雄酮出发,经三氟甲基化和Suzuki 偶联反应得到醋酸阿比特龙,此路线较短, 但成本较高;另一条路线是以去氢表雄酮为起始原料,经与肼缩合、碘代、Suzuki 偶联、乙酰化反应制备 醋酸阿比特龙,步骤略长,各步产率较高,中间体能通过重结晶得到,不足之处是终产品须通过反相柱色 谱分离纯化,难以放大化生产。 本技术成果改进了醋酸阿比特龙的合成路线二,采用去氢表雄酮为起始原料,四步反应制得醋酸阿比 特龙粗品。粗品可通过成盐纯化,收率36.5%,纯度99.6%,避免了后续的柱色谱分离,适合工业化生产。 此外,还发展了一条醋酸阿比特龙的简化合成路线,以醋酸脱氢表雄酮为起始原料,经与肼缩合、碘代、 Suzuki 偶联三步反应以及终产品的成盐提纯,可以99.1%的纯度,40.8%的总收率得到醋酸阿比特龙纯品。“
中山大学 2021-04-10
氯喹和阿霉素共载脂质体及其制备方法
本发明公开了一种氯喹和阿霉素共载脂质体,由药物、磷脂、胆固醇类化合物、内部缓冲系统和pH值调节剂制成;其中,药物、磷脂和胆固醇类化合物的重量比为1∶2~100∶1~35;所述的药物为氯喹类药物和阿霉素类药物。利用氯喹和阿霉素的协同作用,使氯喹和阿霉素共载脂质体具有抑制多药耐药性和降低用药毒性的特点。本发明还公开了一种氯喹和阿霉素共载脂质体的制备方法,制备工艺简单,控制的参数较少,反应条件较低,有利于降低生产成本,易于工业化生产。
浙江大学 2021-04-11
一种微结构多孔银及其制备方法
简介:本发明公开了一种微结构多孔银及其制备方法,属于金属材料技术领域。该微结构多孔银为板栗形,且为多孔结构,其具体制备过程是:按体积比1:(1‑4),将柠檬酸钠水溶液加入到硝酸银水溶液中,加热至沸腾,搅拌30min后,产品经过滤、大量水洗涤、40℃真空干燥得到产物A;将产物A重新分散在蒸馏水中,得到A的水溶液,并添加硼氢化钠固体,反应1h后,过滤获得不溶物,经蒸馏水、乙醇洗涤,40℃真空干燥后得到微结构多孔银。本发明微结构多孔银制备过程方便、工艺简单、适合于规模化且产品多孔性好,可用于光谱、催化、导电材料等领域。
安徽工业大学 2021-04-11
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