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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
一种无空穴传输材料钙钛矿薄膜异质结电池的制备方法
本发明公开了一种无空穴传输材料钙钛矿薄膜异质结电池的制备方法。该方法在传统的 PbI2 前驱体 溶液中加入少量 PbCl2，以提高 PbI2 在溶剂中的溶解性，以免在旋涂时形成不均匀的晶核，影响钙钛矿 生长的均匀性。在空气中 100℃烧结 5 分钟后，往钙钛矿层上刮涂上一种含有 CH3NH3I 的碳浆，在空气 中 100℃烘干，再次刮涂上一层不含 CH3NH3I 的碳浆以降低器件电阻。最后 50mg/mL?PMMA 的甲苯溶 液均匀滴在碳电极上
武汉大学
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
含氮有机络合剂的合成及其在硫酸铝中 除铁技术的应用
1.项目简介：目前，我国生产的硫酸铝的产品质量较低，主要表现在氧化铝的含量偏低（Al2O3≤17%）：铁离子含量过高（0.3~0.1%）。各生产厂家虽然投入了大量的人力和物力降低铁离子含量从而提高氧化铝的含量，但收效甚微。该项目中的含氮有机螯合剂是一种高效的铁离子螯合沉淀剂，在制备无铁或低铁工业硫酸铝中，与其它除铁试剂和方法相比，具有效率高，沉淀速度快，条件温和，工艺技术简单，成本低，无“三废”排放，经济效益和社会效益显著等特点；氮有机螯合沉淀剂用于硫酸铝母液中除铁，可以使固体硫酸铝产品中的含铁量从0.2%降至20ppm，达到无铁级标准。 高纯度的无铁离子硫酸铝广泛应用与高档纸品的生产。 2.技术特点： ①. 该技术除铁效果非常明显，产品经武汉市产品质量监督管理局检验化工站参照HG/T2225-2001标准方法检验，符合Ⅱ型一等品技术指标要求。 ②. 有机螯合沉淀剂的生产工艺简单，设备投资少；没有废酸、废水、废气等污染物排放。符合环保要求。 ③. 此技术应用到原有的硫酸铝生产工艺上无须较大的设备改造，即可达到理想的除铁效果。且该有机络合沉淀剂可回收重复使用。
武汉工程大学
2021-04-11
掺铝氧化锌薄膜的退火真空度和氩离子溅射清洗工艺控制
掺铝氧化锌薄膜（ AZO ）成本低廉、无毒环保，溶胶凝胶法制备 AZO 薄膜具有工艺简单、成膜均匀性好、易于精确掺杂等优点，而后续处理工艺则是提高溶胶凝胶法制备的透明导电薄膜性能的关键。为此我们研究 105 到 10-4 Pa 大真空度范围退火条件下的电阻率变化规律，发现：电阻率的降低集中在相对狭窄的真空度范围，其中在 100 Pa 到 10 Pa 之间，电阻率陡降了 2 个数量级。电阻率在 10 Pa 退火时达到最小值，继续提高真空度（减低气压），电阻率不再继续降低。这一研究结果不仅澄清了以往对溶胶 - 凝胶法制备透明薄膜后续工艺处理的模糊认识，而且对实际生产工艺具有重要的指导意义，例如以此为根据，选择合适的真空度退火，达到既满足产品的性能指标，又能节能减排的最佳效果。 XRD 与 XPS 的分析表明中真空下氧空位、锌填隙、以及 Al3+ 对 Zn2+ 离子的取代是中真空度下电阻率陡降的主要原因。此外，利用 Ar+ 离子对退火后的样品进行反溅射清洗，能进一步提高电导率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的绒面结构，能将入射太阳光分散到各个角度。用作太阳能电池电极时，能有效增强太阳能电池内的光吸收材料对入射太阳光的捕获，提高光能利用率。
辽宁大学
2021-04-11
一种基于铝的用于烷基化反应的催化剂的制备方法
本发明公开一种基于铝的用于烷基化反应的催化剂的制备方法。该方法是先将具有全氟烷基磺酰亚胺结构的离子液体预热至60～90℃，然后加入含铝化合物，搅拌混合均匀后降至常温；然后将反应体系置于N2氛围下，常温下反应6～24h，使其相互反应生成配合物，得到用于催化Friedel?Crafts烷基化反应的催化剂。本发明方法制备得到的催化剂用于合成Friedel?Crafts烷基化反应，如苯与1?十二烯合成十二烷基苯的反应，该催化剂具有活性高，2?直链烷基苯（2?LAB）选择性较高，使用条件温和，可以通过简单方法回收，且循环性好的特点。
浙江大学
2021-04-13