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关于钙钛矿太阳能电池中光增强的离子迁移现象的研究
利用实验室自行搭建的温度，光强，电场三场共同调制的集成测试系统，对CH3NH3PbI3薄膜进行了变温(17-295K)和不同光强(0-20mW/cm2)下的恒电流测试，发展了一整套将钙钛矿材料中的电子电导与离子电导分离开来的方法。通过系统和定量分析，得到了CH3NH3PbI3在不同光强下离子迁移的活化能数据。发现随着光强的增强(从0增大到20mW/cm2)，活化能降低了五倍左右(0.82 to 0.15eV)。这强有力的证明了离子迁移在光照下得到了显著增强，而离子迁移的增强会导致更多的缺陷态产生，从而导致电池效率的下降。
北京大学
2021-04-11
一种两性分子改性的钙钛矿光电功能材料及其应用
本发明公开了一种有机两性分子改性的 MzAyBXz+y+2 钙钛矿 基光电功能材料，其特征在于，该功能材料是以 ABX3 钙钛矿材料为 基 体 ， 以 有 机 两 性 分 子 M 为 改 性 成 分 ， 其 化 学 通 式 表 示 为 MzAyBXz+y+2。本发明还公开了所述光电功能材料的制备方法及其应 用。本发明所用的基体材料与改性材料成本低廉，原料丰富；此外， 制备方法可采用全溶液法，制备工艺简单，无需昂贵的设备仪器，同
华中科技大学
2021-04-14
一种基于 SnO2的钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法
本发明涉及一种钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法。所述的钙钛矿薄膜光伏电池采用可低温制备的 SnO2 作为电子传输层，用以取代传统的需要高温烧结的 TiO2 电子传输层。这种基于低温制备的 SnO2 电子传输层的钙钛矿薄膜光伏电池取得了14.60%的高光电转化效率，大大优于基于传统高温烧结的TiO2 电子传输层的钙钛矿太阳电池。SnO2 薄膜的化学性质稳定而且制备过程简单，极大地简化钙钛矿电池 的制备流程，有效地降低电池的制作成本，也能很好的改善钙
武汉大学
2021-04-14
一种 SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法
本发明涉及一种 SnO2 多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法，属于光电子材料与器件领域。该钙 钛矿光伏电池电子传输层为覆盖于透明导电衬底之上的二氧化锡致密层和覆盖于二氧化锡致密薄膜之 上的二氧化锡多孔层。这种基于低温制备的多孔结构 SnO2钙钛矿多孔光伏电池取得了 12.58%的高光电 转化效率，高于用 SnO2 致密层作电子传输层的平面结构钙钛矿薄膜光伏电池。SnO2 这种氧化物耐酸碱， 带隙宽度大，作为电池窗口层紫外衰减低，对提高器件性能稳
武汉大学
2021-04-14
发现全无机卤化物钙钛矿CsPbBr3量子点具有出色的铁电性
合成了立方相CsPbBr3量子点，属于空间群，其结构中心对称，不具有铁电性。当温度降低到低于263 K时，量子点发生相转变。该相转变是可逆的，升高温度超过298 K时，重新转变为立方相。通过X-射线衍射图谱精修和高分辨透射电镜分析发现，低温处理使钙钛矿由立方相转变为非中心对称的正交相，属于Pna21空间群。结构分析表明，正交相CsPbBr3中，[PbBr6]4-八面体发生畸变，Cs+偏离中心位置，使得正电荷和负电荷的中心不重合，预
南方科技大学
2021-04-14
一种氯溴碘共混钙钛矿光吸收层材料的制备方法
本发明涉及一种氯溴碘共混钙钛矿型薄膜及光伏电池的制备方法。包括以下步骤：（1）用甲胺溶液 与氢碘酸反应，产物清洗、干燥后得到碘甲胺白色固体粉末，作为制备钙钛矿的阳离子源；（2）步骤（1）中得到的碘甲胺，与 Cl、Br、I 的铅盐，混合于二甲基亚砜中，在室温环境下搅拌 12 小时，然后静置得到钙钛矿吸收层材料的前驱液；（3）将步骤（2）中得到的前驱液，通过匀胶机旋涂在衬底表面，150℃退火后得到氯溴碘共混钙钛矿光吸收层材料。本发明方法可以实现三元共混钙钛矿型材料的简单，可调制备。所得 C
武汉大学
2021-04-14
利用材料基因工程技术加速钙钛矿太阳电池成分筛选
利用四通道连续喷墨打印机，结合钙钛矿成膜特性和原理，开发了一种适用于混合钙钛矿薄膜制备的高通量连续喷墨打印技术。四种前驱体对应四通道喷头，每种喷头可以打印一种成分，在同一玻璃基底上依次打印，通过控制每个喷头的打印点进而形成不同组分钙钛矿薄膜。整个打印过程可以通过系统软件控制，实现全自动混合打印。打印的薄膜成品质量高，能够进行物相、光学吸收和荧光强度
南方科技大学
2021-04-14
高性能n-型有机半导体
在梯形双噻吩酰亚胺小分子的基础上，设计并成功合成了一系列具有半梯形结构的全受体类型均聚物PBTIn（n = 1-5），并深入研究了这些材料的构性关系。实验表明，均聚物的聚合方法选择至关重要，通过Stille和Yamamoto偶联方法对比发现，Stille聚合能够得到高分子量、低缺陷态、高性能的高分子半导体；采用全受体结构能够有效拉低前沿轨道能级，基于这些均聚物材料的有机薄膜晶体管都表现出良好的单极性n-型性能，晶体管器件的关电流仅为10 −9 -10 −10 A，电流开关比高达10 6 ；晶体管迁移率性能与构建单元长度反向关联，PBTI1的最高电子迁移率为3.71 cm 2 V -1 s -1 ，该迁移率是全受体均聚物材料中的最高纪录，比PBTI5的电子迁移率高出两个数量级。 通过深入表征发现，这一系列全受体类型均聚物表现出来的晶体管迁移率趋势与其半导体薄膜结构有序度直接相关。拉曼光谱表明，梯形构建单元共轭长度的增加带来较大的单体间扭转角，影响聚合物骨架的平面性。同步辐射X射线衍射表明，梯形构建单元的增长使得聚合物薄膜中π-π堆积方向的结晶性降低，不利于电子的分子间传输。这些结果表示，较长的单体结构会对聚合物薄膜形貌和载流子传输造成负面影响，因此发展更长的梯形构建单元对全受体类型均聚物迁移率的提升不会带来帮助。该研究表明全受体结构是实现高性能单极性n-型聚合物材料的有效途径，同时为n-型梯形小分子和聚合物的结构设计和发展提供重要参考依据。
南方科技大学
2021-04-13
高压大功率半导体器件IGCT
1. 痛点问题
功率半导体是支撑能源领域发展的核心部件。为实现3060双碳目标，我国正在超常规推动新能源发电、大容量输配电和电气化交通等领域，对电压等级4.5kV以上的功率器件需求急速增长。提高器件电压和容量可以减少器件串并联数量、缩减装备体积和成本，是解决城市用地紧张、降低海上风电平台建设成本的关键。然而，受工作机理和制备工艺限制，IGBT器件最大功率等级为4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶颈，无法满足能源发展需求。因此，亟需更高电压、更大容量、更高可靠性和更低制造成本的功率半导体器件解决方案。
2020年，中国功率半导体市场规模达2000亿元，但90%以上依赖进口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部进口。亟需寻求自主可控的功率半导体器件国产替代方案。
2. 解决方案
本技术面向新能源发电和输配电领域大容量、高可靠的需求，提出了自主化IGCT器件（集成门极换流晶闸管）的设计、制备和驱动控制方案，可以提高阻断电压和关断电流能力、降低器件运行损耗，且可以结合应用工况开展定制优化，如改善器件防爆特性、解决高压装置中的驱动供电问题等，从而实现大容量、高可靠、低成本、高效率的能量管理和功率变换。
目前团队已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等级全面覆盖IGBT，且具有向更大容量发展的潜力。与IGBT、MOSFET等晶体管器件相比，本技术提出的IGCT具有通态损耗低、耐受电压高、可靠性高、抗干扰能力强等突出优势，符合能源发展趋势，且制造工艺沿用基本沿用传统的晶闸管路线，制造成本低，国内工艺基础好。
清华大学
2021-10-26
二维半导体材料与器件
提出了层数调制、栅极电压调制和自组装单分子层调制等物理、化学改性策略，显著调控了MoS2载流子浓度和功函数，为开发低接触电阻的高性能纳电子器件提供了手段，研究成果发表于ACS Nano、APL等知名期刊，应邀为Adv. Mater.撰写综述一篇。
哈尔滨工业大学
2021-04-14