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線性增壓載流子抽取技術(shù)：測量鈣鈦礦太陽能電池電荷載流子遷移率

發(fā)表時(shí)間：2022-10-17 10:03

決定太陽能電池效率的主要參數(shù)之一是電荷載流子的遷移率。那么，我們?nèi)绾未_定薄膜太陽能電池中的電荷載流子遷移率呢？一種常用的技術(shù)是通過線性增壓（CELIV）進(jìn)行電荷提取。在Fluxim科學(xué)短片的第3集中，Antonio Cabas Vidani博士講解了如何進(jìn)行這些測量。單擊下面的播放以了解有關(guān)此技術(shù)的更多信息。

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Qiwei Xu, I. Teng Cheong, Hanfa Song, Vien Van, Jonathan G. C. Veinot, and Xihua Wang*

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsphotonics.2c00587

硫化鉛（PbS）膠體量子點(diǎn)（CQDs）與晶體硅（c-Si）集成已被證明是將硅基光電探測器的靈敏度擴(kuò)展到紅外（IR）的有效策略。文中展示了PbS CQD墨水與Si的成功集成，并制作了一個(gè)工作范圍為800-1500nm的高效異質(zhì)結(jié)紅外光電二極管。結(jié)果表明，硫化鉛膠體量子點(diǎn)可在800-1500nm的近紅外（NIR）中實(shí)現(xiàn)Si光電探測器的靈敏度。通過瞬態(tài)光電流和瞬態(tài)光電壓，研究人員證明了CQD：Si界面存在低陷阱密度。其中PAIOS太陽能電池瞬態(tài)特性測量系統(tǒng)為瞬態(tài)光電流和瞬態(tài)光電壓提供了準(zhǔn)確測量。

2 通過全無機(jī)鈣鈦礦和熱退火工藝實(shí)現(xiàn)效率超過20%且VOC超過2.1V的有機(jī)太陽能電池

Xiaoyu Gu, Xue Lai, Yuniu Zhang, Teng Wang, Wen Liang Tan, Christopher R. McNeill, Qian Liu, Prashant Sonar, Feng He, Wenhui Li, Chengwei Shan, and Aung Ko Ko Kyaw

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200445

基于聚合物供體和非富勒烯受體的有機(jī)太陽能電池（OSCs）可實(shí)現(xiàn)超過19%的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。然而，它們在550nm以下的吸收率較差，限制了高能光子的捕獲。相比之下，寬帶隙全無機(jī)鈣鈦礦限制了低能光子的吸收，造成嚴(yán)重的帶隙以下?lián)p耗。作者提出了一種2T單片鈣鈦礦/有機(jī)串聯(lián)太陽能電池（TSC），其中寬帶隙CsPbI2Br作為前電池吸收劑，有機(jī)PM6：Y6共混物作為后電池吸收劑。這種組合將其OSCs的吸收擴(kuò)展到高能光子領(lǐng)域。團(tuán)隊(duì)研究人員還發(fā)現(xiàn)，熱退火（TA）在ICL（電極/PFN-Br界面）上形成屏障。為了在子電池之間實(shí)現(xiàn)有效的電荷傳輸，須避免這種情況。其中使用PAIOS太陽能電池瞬態(tài)特性測量系統(tǒng)進(jìn)行電容和阻抗測量。

3 通過轉(zhuǎn)移打印技術(shù)定制高效穩(wěn)定的雙層有機(jī)太陽能電池界面態(tài)性質(zhì)

Rong Wang, Youyu Jiang, Wolfgang Gruber, Yakun He, Mingjian Wu, Paul Weitz, Kaicheng Zhang, Larry Lüer, Karen Forberich, Tobias Unruh, Erdmann Spiecker, Carsten Deibel, Ning Li and Christoph J. Brabec

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202200342

現(xiàn)在的雙層有機(jī)太陽能電池，其性能類似于體異質(zhì)結(jié)（BHJ-OSCs），但具有更長的穩(wěn)定性。這是通過用DIO-additive定向聚合物供體（PM6）來實(shí)現(xiàn)的。研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的干轉(zhuǎn)印沉積方法，稱為擴(kuò)散轉(zhuǎn)印（STP）。與BHJ相比，BL-OSC上PM6的有序化導(dǎo)致更高的Voc、更高的Jsc和更低的電荷復(fù)合。其中使用Setfos太陽能電池模擬仿真軟件進(jìn)行漂移擴(kuò)散仿真，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，使他們能夠確定電荷方向?qū)﹄姾僧a(chǎn)生和器件效率的影響。

4 通過π橋連接和側(cè)鏈的協(xié)同優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高性能聚合小分子受體

Guangpei Sun, Xin Jiang, Xiaojun Li, Lei Meng, Jinyuan Zhang, Shucheng Qin, Xiaolei Kong, Jing Li, Jingming Xin, Wei Ma & Yongfang Li

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32964-z

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