甲脒/铯基卤化物钙钛矿光伏材料稳定性研究进展

低成本、高效率和长寿命是光伏材料商业化应用必须满足的黄金三角规则。目前,钙钛矿光伏材料在低成本和高效率方面已取得显著进展,但其稳定性仍面临挑战。论文总结了近年来甲脒/铯基卤化物钙钛矿太阳能电池材料稳定性策略的研究进展,包括组分、表面、应力和降维工程四种稳定策略;并进一步总结了甲脒/铯基卤化物钙钛矿太阳能电池材料动力学稳定性的研究工作,该研究将为卤化物钙钛矿太阳能电池材料的稳定策略提供参考。

“2+1”现代学徒制培养模式下顶岗实习的探析——以光伏材料制备技术专业为例

如何更好地保障高职院校学生的培养质量,使学生在校所学与企业实际所需无缝对接,是高职院校各专业在发展过程中需要去解决的问题。“2+1”现代学徒制培养模式的出现可以有效解决此问题。笔者以光伏材料制备技术专业为例,通过设计“2+1”现代学徒制培养模式下顶岗实习的方案及实施过程,实现了学生的教学内容与岗位要求相结合、人才培养要求与企业需求零距离对接,提升了人才培养质量和就业质量。

无机薄膜太阳能电池光伏材料的研究进展

太阳能是一种清洁、丰富和可持续的能源,能够满足全球日益增长的能源需求。太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的能源转化装置,对于国家实现“碳达峰、碳中和”目标和解决未来能源问题等方面将发挥至关重要的作用。薄膜太阳能电池仅有几微米至几十微米的厚度,能够大大减少材料的损耗从而降低成本。本文对目前广泛研究的无机薄膜太阳能电池光伏材料按照组元进行归整,主要有一元体系(如a-Si)、二元体系(如CdTe、Sb_(2)Se_(3))和多元体系[如Cu-Sn-S与Cu-Sn-Se、Cu(In,Ga)Se_(2)、CsPb(I1-xBrx)_(3)、Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)],通过对各类材料结构特点和光电性质进行分析,并结合例证对其电池性能予以解释说明,并对以上各类材料的发展状况进行总结并提出展望。

共轭聚合物发光和光伏材料研究进展

聚合物光电功能材料与器件因其广阔的应用前景,1990年以年来吸引了世界各国学术界的广泛关注和兴趣。聚合物光电子器件主要包括聚合物电致发光二极管、聚合物场效应晶体管和聚合物太阳能电池等,其使用的关键材料是共轭聚合物光电子材料,包括共轭聚合物发光材料、场效应晶体管材料和光伏材料等。本文主要对共轭聚合物电致发光材料和光伏材料的研究进展进行综述,介绍了这些聚合物材料的种类、结构和性质以及在聚合物电致发光器件和聚合物太阳能电池中的应用。并讨论了当前共轭聚合物光电子材料中的关键科学问题和今后的发展方向。

CIS/CIGS基黄铜矿系光伏材料研究进展

CuInSe2(CIS)/Cu(In,Ga)Se2(CIGS)半导体材料具有出色的光伏性能、丰富的缺陷物理内涵以及制备上的挑战,20多年来一直受到太阳能电池界和材料物理界的极大关注。介绍了CIS/CIGS基黄铜矿系光伏材料的微结构、缺陷物理模型。阐明了缺陷类型与材料电学性能的关系:Cu空位VCu是p型材料中的主要受主,Se空位VSe是n型材料中的主要施主;以及Na元素的作用:优化膜的形貌、提高膜的导电率、还能减小缺陷的浓度。综述了两种常用制备方法(蒸镀法、溅射法)的研究进展。

苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子光伏材料合成与性能研究

以苯并噻二唑为中心给体,利用Suzuki偶联和Knoevengel缩合等经典有机反应将吸电子基团氟原子和氰基引入到分子末端,完成了两个未见报道的以苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子化合物2F-TT-BT和2CN-TT-BT的合成,其化学结构通过核磁和高分辨质谱予以证实.通过紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安法及密度泛函理论计算对其光物理和电化学性质进行了实验及理论的研究.研究表明,合成的小分子材料对太阳光的吸收可覆盖整个紫外-可见吸收范围,具有与PC61BM相匹配的HOMO和LUMO能级,满足了溶液过程有机太阳能电池制备的基本要求.初步探索了材料的光伏性能,以小分子2F-TT-BT为给体,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/2F-TT-BT:PC61BM(质量比1∶2)/Al的体异质结(BHJ)太阳能电池,能量转换效率为0.53%,实验结果表明此类小分子是潜在的有机太阳能电池材料.

有机噻吩类衍生物作为光伏材料的研究进展

从有目的地设计、合成噻吩类衍生物入手,继而从探索其作为光伏材料的应用角度出发,综述了噻吩类衍生物作为光伏材料的最新研究进展。

太阳能光伏材料的研究进展

近年来,不同体系及不同结构的太阳能电池材料的研究都取得了很好的效果。简要概述了3代太阳能电池的发展,综述了有机和无机2大类光伏发电材料的发展情况,并对作为太阳能电池前沿材料(如:石墨烯)的发展趋势进行了展望。

水热及溶剂热制备形貌可控CuInS_2光伏材料的研究进展

纳米CuInS_2材料是一种直接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.50eV,吸收系数高达10~5cm^(-1),在太阳电池领域有着广阔的应用前景。水热及溶剂热法是液相制备纳米粉体的常用方法之一,其用于制备形貌可控的CuInS_2光伏材料具有独特的优势。介绍了黄铜矿型CuInS_2晶体的结构和性质以及水热及溶剂热法的原理和特点;综述了近年来国内外水热及溶剂热法制备不同形貌与结构CuIS_2光伏材料的研究现状,研究了其制备特点及制备机理;最后探讨了目前存在的问题及今后研究的方向。

铜铟硒光伏材料的制备技术

黄铜矿型的CuInSe2(CIS)是CIS太阳能电池的核心材料,CIS材料的制备技术对太阳能电池的效率和成本有极大影响。CIS材料性能的理论研究推动了单晶制备工艺,而粉体材料制备技术因有望用于太阳能电池的低成本制备而逐渐受到重视,薄膜材料的制备工艺则随着薄膜太阳能电池的研究得到极大发展。阐述了单晶、粉体和薄膜等CIS光伏材料的制备方法,介绍了几种典型的制备技术,并总结了这几种方法的技术特点。

黄铜矿型CuInSe2光伏材料的高温全成及性质

ＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳ）是很有希望的太阳电池材料。采用高温工艺合成了黄铜矿型ＣＩＳ多晶半导体材料，对ＣＩＳ进行了ＥＰＭＡ、ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＥＭ等分析，发现高温合成的ＣＩＳ化学组成均一、Ｃｕ／Ｉｎ／Ｓｅ比值近于化学计量比；结构属黄铜矿型，四方晶系；熔点及相转变温度分别为：Ｔｍ＝９８４℃，Ｔγδ＝８７０℃；ＣＩＳ中存在着由离子空位引起的四方晶格畸变。ＣＩＳ的组成、结构及结构缺陷是影响ＣＩＳ光伏性能的重要因素。为进一步优化ＣＩＳ的光伏性能，可在ＣＩＳ中加入一定量的Ｇａ、Ｓ，从而扩大ＣＩＳ系太阳电池材料的组成范围。

杂化钙钛矿光伏材料的合成及热稳定性研究——推荐一个综合化学实验

介绍了一个综合性化学实验,内容包括一步溶液法制备有机-无机杂化钙钛矿光伏材料、材料结构与形貌表征、吸光系数测定及热稳定性研究。

机械力诱导自蔓延法制备CuInSe_2光伏材料

将Cu、In、Se单质粉末研磨制备了黄铜矿型的CuInSe_2(CIS)多晶粉末。研磨过程中冒出红色烟雾,发生了机械力诱导自蔓延反应(MSR)。通过实时温度监测,发现研磨初期温度变化不明显;发生反应时,温度迅速升高。讨论了MSR法制备CIS光伏材料的反应机理,并用SEM、EDS、XRD和TEM对制备的粉末进行了表征,观察和分析了样品的表面形貌、成分和组织结构。结果表明,粉末样品的颗粒尺寸小于15μm,产物为富铜的黄铜矿型CuInSe_2化合物,且为多晶态。

共轭聚合物受体光伏材料和全聚合物太阳电池

全聚合物太阳电池(all-PSCs)由p-型共轭聚合物给体和n-型共轭聚合物受体共混活性层夹在ITO透明电极和金属顶电极之间所构成,除具有一般有机太阳电池器件结构简单、质量轻、可以制备成柔性和半透明器件等优点外,还具有形貌和光照稳定性好及抗弯折性能高等突出特点,最近成为有机太阳电池领域的研究热点。给体和受体光伏材料的吸收互补和能级匹配是获得高效all-PSC的关键。本文将介绍n-型共轭聚合物受体光伏材料的发展历史,重点介绍最近发展的窄带隙小分子受体高分子化的聚合物受体光伏材料,基于这类聚合物受体光伏材料的全聚合物太阳电池的能量转换效率已经超过了15%。最后对共轭聚合物受体光伏材料和全聚合物太阳电池下一步的研究方向和研究重点进行了展望。

有机噻吩类衍生物作为光伏材料的研究进展

聚噻吩及其衍生物是一类重要的有机共轭高分子材料,不仅具有良好的环境稳定性,而且带隙窄,是理想的聚合物光伏材料。分类介绍了有机噻吩类衍生物在聚合物太阳能电池中的研究进展及需要改进的地方,如开路电压、短路电流及能量转换效率仍需要大幅度提高才能应用到生活中。展望了聚合物太阳能电池的发展前景。

电沉积制备中络合剂对光伏材料CdS的影响

利用电沉积 (Electrodeposition)方法来制备六方相的CdS薄膜。实验指出从 0 .0 4mol/LNa2 S2 O3 、0 .0 4mol/LCd SO4和 0 .0 4mol/L柠檬酸钠组成的溶液中 ,在pH值为 5 .4 ,温度为 6 0℃的条件下 ,在ITO玻璃上电沉积得到CdS的前驱体。在 30 0℃氮气氛下中热处理 1h后 ,经X射线衍射 (XRD)分析表明薄膜是呈六方相的CdS ,且几乎沿 (0 0 2 )方向定向生长。扫描电镜 (SEM)表明CdS晶粒为亚微米尺寸。研究表明 ,利用这种方法 。

新型菲并嗪类有机光伏材料的合成

以菲醌和邻位二胺为核心原料,经烷基化、硼化、Suzuki偶联、还原和关环反应合成了新型菲并嗪类有机光伏材料DTPZ,其结构经1H NMR,13C NMR,MALDI-TOF-MS和元素分析表征。

光伏材料专业实践教学课程体系建设

从建设光伏材料专业实践教学课程体系必要性入手,探讨了该专业实践教学课程体系建设的内容和发展方向,以及如何建设的相关措施。

光伏材料实验室 巧妙利用太阳的能量

一小片薄如塑料的柔性薄膜,可以让手机电池快速充电;来自于大自然的太阳能直接转化为直流电给实验大楼提供照明电源;实验操作平台如同智能机器人,自动记录太阳能电池板的运作情况,阴雨晴风、干湿状况一目了然,犹如气象站;每个矩阵太阳能电池板都像跟随太阳的向日葵,随着光线角度的不同主动调整以达到吸取最多太阳能,达到最高的转化效率,供给大楼照明。

wxAMPS软件在“光伏材料学”中的应用初探

本文介绍在"光伏材料学"课堂教学中引入太阳能电池模拟软件wxAMPS作为辅助教学手段,有助于学生对光伏材料性能、制备工艺、器件结构及工作原理这四大块知识的深入理解和掌握。文中以a-Si太阳能电池课堂讲解为例,探讨在wxAMPS软件支持下实施教学过程的要点和体会。教学实践表明,以wxAMPS作为课堂教学辅助手段可以获得良好的教学效果,为今后该课程教学提供了一条有益的思路。