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在反式钙钛矿太阳能电池研究中的突破性成果
钙钛矿太阳能电池分为正式（n-i-p）和反式（p-i-n）两种器件结构。相比于正式器件，反式结构器件因制备工艺更加简单、可低温成膜、无明显回滞效应、适合与传统太阳能电池（硅基电池、铜铟镓硒等）结合制备叠层器件等优点，受到越来越多的关注。但是，反式结构器件也存在一些显著不足，例如，开路电压与理论值差距较大、光电转换效率相对偏低，这主要是由于器件中存在大量的缺陷所导致。这些缺陷主要存在于钙钛矿活性层中、钙钛矿活性层与电荷收集层界面处，造成了光生载流子的非辐射复合，进而致使能量损失严重，最终限制了开路电压的提升和光电转换效率的改善，制约了该类结构器件的发展。针对反式结构钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上存在的瓶颈，朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究，首次提出了“胍盐辅助二次生长”方法，开创性地实现了钙钛矿薄膜半导体特性的调控，显著降低了器件中非辐射复合的能量损失，在提升器件开路电压方面取得了突破，首次在反式结构器件中获得了超过1.21 V的高开路电压（材料带隙宽度~1.6 eV）。同时，在不损失光电流和填充因子等性能参数的情况下，显著提高了反式结构钙钛矿电池的光电转换效率——实验室最高效率达到21.51％。经中国计量科学研究院认证，器件的光电转换效率也高达20.90%，这是目前反式结构钙钛矿太阳能电池器件效率的最高记录。该结果为提升反式钙钛矿太阳能电池器件效率、推进该类新型光伏器件的应用化发展提供了新思路。这种制备技术也有望进一步拓展到钙钛矿叠层太阳能电池以及钙钛矿发光器件中，具有潜在的应用前景和商业价值。
北京大学
2021-04-11
基于醋酸铅前驱体的高效率钙钛矿太阳能电池
近年来，随着环境和能源问题的日益加剧，太阳能以其清洁、可再生的优势引起了科研界和产业界的广泛关注。其中，钙钛矿太阳能电池作为下一代光伏中的新宠，具有易制备、低成本和高效率等特点。短短几年之内发展迅猛，目前最高认证光电转换效率已达22.1%。一般来说，制备钙钛矿活性层最为常见的铅源材料是卤化铅。最近有研究表明，醋酸铅作为较具潜力的传统卤化铅的替代物，价格更为低廉。无需复杂的反溶剂法，只需短暂低温退火即可得到超平整致密的钙钛矿薄膜。这样简单的制备工艺显示出了它的优越性。然而迄今为止，基于醋酸铅前驱体的钙钛矿太阳能电池相比较于其它已经报道的基于传统卤化铅前驱体的平面结钙钛矿太阳能电池在转换效率方面稍显不足。
北京大学
2021-04-11
一种 III-V 族量子点诱导生长钙钛矿晶体的方法
本发明公开了一种 III-V 族量子点诱导生长钙钛矿晶体的方法， 包括以下步骤：(1)将 III-V 族量子点分散于非极性溶剂中得到量子点溶 液，将无机配体溶解于极性溶剂中得到无机配体分散液，再将量子点 溶液与无机配体分散液混合搅拌，极性溶剂所在层即对应第一前驱体溶液；(2)将 PbX2 与 MAX 均匀分散于极性溶剂中得到第二前驱体溶 液；(3)将第一前驱体溶液与第二前驱体溶液混合后利用反溶剂法生长 晶体，从而在
华中科技大学
2021-04-14
一种一体化卤素钙钛矿核电池及其制备方法
本发明公开了一种一体化卤素钙钛矿核电池及其制备方法，其 中该核电池包括一体化同位素—卤素钙钛矿层(4)，以及分别位于该一 体化同位素—卤素钙钛矿层(4)两侧的电子传输层(3)和空穴传输层(5)； 其中，所述一体化同位素—卤素钙钛矿层(4)是其内部分散有放射性同 位素的卤素钙钛矿材料层，所述放射性同位素与所述卤素钙钛矿材料 层之间为一体化设置。本发明通过对该核电池关键的光电效应材料及 其结构、组成等进行改进，将放射性同
华中科技大学
2021-04-14
一种碳对电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本发明公开了一种碳对电极钙钛矿太阳能电池，该电池包括光 阳极、对电极和空穴传输层，对电极为碳布，该碳布依次经过 NiO 前 驱体混合溶液浸渍处理以及反应处理，从而使该碳布上均匀浓密的附 着由 NiO 纳米片构成的空穴传输层；所述碳布嵌入在光阳极中的 TiO2 多孔层内。还提供了制备碳对电极钙钛矿太阳能电池的方法，包括空穴传输层制备步骤，在前驱体混合溶液中对碳布执行浸渍处理，接着 执行反应处理，将粘附有所述前驱体混合溶液的碳布置入高压反应釜 中反应；然后取出碳布进行清洗和干燥；最后执行退火处理，获得附
华中科技大学
2021-04-14
不对称酞菁在钙钛矿太阳能电池上的应用
课题组制备的酞菁材料中存在四种异构体，而异构体的存在降低了酞菁薄膜的结晶质量，由此导致器件性能并不均一且效率很难进一步提升，限制了其在钙钛矿太阳能电池上的进一步发展与应用。 为此，课题组从分子设计角度出发，通过亚酞菁扩环合成获得了没有异构体的四丁基取代锌酞菁，并通过核磁共振氢谱的表征验证了锌酞菁的相纯度。课题组进一步将酞菁材料应用在钙钛矿电池器件上，发现其性能更加均一，并且比有异构的酞
南方科技大学
2021-04-14
“face-on”排列酞菁在钙钛矿太阳能电池上的应用
许宗祥团队曾报道了一系列八甲基修饰金属酞菁（Nano Energy 2017, 31, 322–330；J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 24416–24424；Organic Electronics 2018, 56, 276–283），在钙钛矿层上形成面面堆积（Face-on）分子构型，极大提高了载流子迁移速率，在同等条件下比非面面堆积构型酞菁光电转换效率提高了50%以上。但该类酞菁分子有机溶解性差，只能通过蒸镀工艺制备器
南方科技大学
2021-04-14
一种羟基聚丙烯酸酯水分散体的制备方法及含有羟基聚丙烯酸酯水分散体的水性涂料
“一种羟基聚丙烯酸酯水分散体的制备方法及含有羟基聚丙烯酸酯水分散体的水性涂料”是华南理大学与嘉宝莉化工集团股份有限公司共同研制开发出的技术成果，专利权双方共有。该专利针对现有水性木器涂料固含量低至30-42%，施工成本高，涂膜耐水性、耐沾污性差和装饰性不好等关键共性技术难题，创新性提出采用含羧酸盐的羟基聚丙烯酸酯乳化和分散不含羧酸盐的羟基聚丙烯酸酯，制备高固体含量高达70％，同时具有核壳结构的羟基聚丙烯酸酯水分散体。该分散体不含低分子乳化剂，亲水羧酸盐的浓度低，不仅固体含量高，对固化剂的乳化能力强，
华南理工大学
2021-04-14
核壳结构的丙烯酸酯类共聚物增韧剂
聚合物作为结构材料，强度和韧性是重要的相互制约的力学性能指标，塑料增韧一直是材 料工业化应用的重要课题和应用研究的热点。广泛应用的塑料增韧方法是通过添加各种弹性体 作为增韧剂，来大幅度提高塑料基体的韧性。但是上述传统的增韧方法虽然可以让材料的冲击 韧性成倍增长，但由于增韧改性剂具有较低的模量和玻璃化转变温度，给塑料的应用带来固有 缺陷，如材料的刚度、强度、热变形温度大幅度降低。虽然应用高模量的填料改性聚合物可以 有效地提高刚度、强度和热变形温度，但是材料的韧性却大幅度下降。因此如何同时增强、增 韧，并取得强韧化效应，关系到是否能扩展结构材料的应用范围。 在众多弹性体改性剂中，具有核壳结构的丙烯酸酯共聚物(ACR)由于具有核层弹性体粒径 可控，壳层与塑料基体的相容性好，并且在共混过程中易于分散的优点，添加少量的丙烯酸酯 共聚物，就可以显著提高塑料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等材料的韧性。 采用种子乳液连续聚合法和预溶胀法聚合法，制备出一系列具有不同的窄分布粒径 (60 nm-400 nm) 的核壳结构的丙烯酸酯共聚物 (ACR) ，根据不同的塑料增韧需要，壳层组分可以 改变，保持其加工稳定性
华东理工大学
2021-04-11
可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的制备技术
目前使用的一次性聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，在自然界中很难降解，已造成了严重的白色污染。因此，合成在自然环境中能够降解的聚合物材料，已经成为当前研究的热点之一。 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的熔点为113℃，性能介于聚乙烯、聚丙烯之间。目前高分子量PBS的制备主要采用直接缩聚法，需要很高的真空度（0.2mmHg以下），在工业化中存在较大困难，对设备要求高。本技术建立了一种缩聚-扩链法，先以丁二酸与丁二醇进行熔融缩聚，制备特性粘度在0.5以下的PBS预聚体，再经扩链，获得特性粘度在0.7～1.0dL/g之间的PBS。这种方法原料配比较易控制，所需设备较为简单，不需要太高的真空度，便于工业化推广。技术指标PBS外观：无色或淡黄色固体；特性粘度：0.7～1.0 dL/g；熔点：112～115℃。可用做生物降解地膜、食品包装材料，汽水、可乐、洗发水瓶，以及纸质食品包装盒的可降解涂层，可降解热溶胶等。本技术所得的产品与日本Showa Highpolymer公司的BIONOLLE产品（PBS）相当，性能相近，且在扩链剂方面有创新。所得产品应用范围广泛，技术具有非常广阔的应用和市场前景。 所需设备如下： 1、聚酯反应釜：能够加热至220℃，承受1mmHg的负压； 2、真空系统：从常压到1mmHg负压可调； 3、直接造粒系统：能够进行聚合物的熔融切片、造粒。 本技术具有显显著的经济效益和社会效益。
北京化工大学
2021-02-01