表观量子效率在碲化镉太阳电池研究中的应用

量子效率(QE)测试是表征太阳电池器件性能的一种有效的手段,从中可以得到器件的物理信息。针对不同器件结构的Cd Te太阳电池,外加不同向偏压或者不同波长的偏置光,得到其表观量子效率(AQE)变化曲线。通过调节斩波器的频率,发现正向偏压QE随频率呈单调变化。而不同频率下,红、蓝和白色偏光下的QE在不同波段也表现出明显差异。不同波段的的AQE能反映出太阳电池器件不同结构的性能。对AQE进行分析,探索Cd Te太阳电池器件内部结构与性能之间的联系,了解QE与电池结构的相互促进或制约关系,从理论上对电池各膜层的制备工艺起到指导作用。     

基于《共轭聚电解质应用于聚合物太阳能电池阴极界面层》的教学理论探讨

聚合物太阳能电池由于其质轻、价廉和可大面积生产等优点而备受学术界关注。活性层材料、活性层形貌和器件结构的界面调控对于提高电池性能至关重要。主要对共轭聚电解质做聚合物太阳能电池阴极界面层的结构设计和光电性能的探讨,优异的界面材料能够改善活性层和电极的接触界面能级,使得更利于电荷在阴极的提取和收集,最终提高器件的光电转换效率和稳定性。通过对共轭聚电解质结构设计和光电性能的学习有利于更好地设计出更高效率的聚合物太阳能电池。     

Yb基阴极高性能有机顶部发光器件

金属Yb兼具功函数低、透光度高和化学稳定性相对较高等优点,非常适合作为有机顶部发光器件(TEOLED)的透明阴极材料。计算表明:TEOLED阴极层中加入金属Yb可以有效地抑制器件工作过程中产生的表面等离子体激元振荡(SPs),从而提高器件的相关性能。本文比较性地研究了两种阴极层不同(Yb/Yb:Au和Yb/Yb:Ag)、结构相同(ITO/NPB/Alq3/阴极)的TEOLED。结果表明,直接利用Yb:Au或Yb:Ag共沉积层作为透明阴极的TEOLED的透光度很高,但其电子注入能力较差、发光效率较低;而在Yb:Ag(或Yb:Au)共沉积层和Alq3层之间插入厚度适当的Yb层后,虽然透光度略有下降,但其发光效率得到了显著的提高。     

薄膜太阳电池器件电学性能测试系统设计

为了实现变温环境下薄膜太阳电池电学性能的自动测试,提出了基于方形四探针法测试原理,采用由工业计算机(IPC)和Keithley 2401数字源表、智能温控仪(SRS13A,SRS14A)组成的主从式控制系统,实现薄膜太阳电池器件的电学性能测试。通过RS-485总线完成智能温控仪与上位机间数据通信,达到对测试环境和样品温度的智能控制。采用GPIB总线实现上位机与Keithly 2401数字源表间的信息交换,获取待测样品的电压、电流、电阻等参数值。基于Lab VIEW开发环境编写的上位机软件被用于完成数据处理,T—R,T—I—U特征曲线的绘制和显示。为了验证该测试系统的性能,对化合物半导体(Zn Te:Cu)薄膜和Cd Te薄膜太阳电池器件的电学性能进行了测试。结果表明,该系统能够完成变温环境下薄膜太阳电池器件电学性能的测试,并且该系统运行可靠、操作简便,能够满足实验室教学和科研的需要。     

微晶硅薄膜太阳电池的模拟计算

本文运用AMPS-1D软件模拟仿真了P型微晶硅窗口层材料对pin型太阳电池性能的影响。结果表明,太阳电池的性能随窗口层材料带隙的变化而变化。当带隙Elx=1．6eV时电池性能最佳,获得了7．309％的高效率。     

交流阻抗谱技术研究有机薄膜太阳电池

利用交流阻抗谱技术对结构为ITO/ZnO/PTB7-Th:PC_(71)BM/MoO_3/Ag的有机薄膜太阳电池进行阻抗分析。对不同面积的器件进行阻抗等效电路拟合分析,器件随面积增加填充因子(Filling Factor,FF)下降是器件内阻减小导致太阳电池在工作状态下漏电流增大造成的。交流阻抗谱技术在有机薄膜太阳电池研究中的实际应用,有助于学生深入理解交流阻抗谱技术原理和掌握阻抗分析的实验方法。     

钙钛矿太阳能电池的抗湿稳定性与形貌优化

为大幅改善钙钛矿太阳电池的光电转换效率和抗湿性能,增加其应用潜能,将4-叔丁基吡啶(tBP)作为添加剂添加至碘化铅(PbI₂)前驱体溶液中,采用热场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对改性后的PbI₂-tBP薄膜和CH₃NH₃PbI₃-tBP薄膜进行观察和测试.实验结果表明,当加入tBP且浓度达到80μL/mL时,tBP与PbI₂结合形成造孔结构,更利于两步法中碘甲胺(CH₃NH₃I)溶液渗入PbI₂薄膜层内部,从而促进PbI₂薄膜转变成无PbI₂残留且表面平整的CH₃NH₃PbI₃薄膜.这样制成的钙钛矿太阳电池器件不仅具有良好的光电转换效率,还具有高抗湿稳定性.将未封装的器件暴露在大气下500 h,器件的光电转换效率仍能达到初始...     

染料分子修饰的二氧化钛纳米棒阵列对其杂化太阳电池性能的影响

采用水热法合成TiO2纳米棒阵列,将双亲性染料有机分子N719通过溶剂热反应方法对TiO2纳米棒表面进行修饰,并与共轭聚合物MEH-PPV匹配制备成杂化太阳电池.研究结果表明,经过N719改性的TiO2阵列,其MEH-PPV/TiO2杂化太阳电池的性能得到了提高.在一个标准太阳光(AM1.5)下,电池短路电流密度Jsc从3.53mA/cm2增加到6.73mA/cm2,电池的转化效率从0.47%提高到0.80%.经荧光光谱和外量子效率测试表明,染料分子的修饰可以改善TiO2与聚合物之间的相容性,从而达到提高聚合物/TiO2界面电荷分离效率和光电流的效果.     

染料敏化太阳电池的染料敏化剂的研究进展

染料敏化太阳电池(DSC电池)利用敏化纳米半导体把太阳能转化为电能,具有价格低、效率高等优点,近年来巳引起越来越多研究者的广泛兴趣.本文简要地介绍了DSC电池的组成结构、工作原理,并对染料敏化剂应具备的条件、不同染料敏化剂所取得的研究进展进行了综述.在此基础上,提出了一些值得深入研究的问题.     

阴极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响

针对质子交换膜燃料电池多孔介质中液态水水淹造成电池性能降低的问题,将扩散层和催化层中水传递和相变方程进行耦合实现水在阴极内的连续传递,建立了质子交换膜燃料电池阴极二维稳态等温两相模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算并进行验证.基于液态水对氧气传质阻力的影响,探究了阴极不同结构参数对多孔介质排水和电池性能的影响,获得了不同结构下阴极内的氧气浓度、液态水饱和度、过电位和氧还原速率分布情况.结果表明：该气液两相模型的电池极化曲线与实验极化曲线吻合良好;薄扩散层和适宜的扩散层孔隙率有利于液态水的排出,提升电池性能;较薄的催化层厚度有利于催化剂利用率的提高,说明引入微孔层可以有效提升电池性能.