聚合物太阳能电池材料的研究进展

综述了近年来聚合物太阳能电池的研究进展,对电子给体与电子受体两大类聚合物光伏材料进行了详细的描述,并阐述了进一步发展的重点、趋势及前景。     

聚合物太阳能电池活性层微观形貌研究获进展

近年来，形貌的优化成为进一步提高聚合物太阳能电池能量转换效率的关键问题，尽管二元混合溶剂（一般是主溶剂和添加剂组成）对给受体的结晶行为和相区大小的调节已取得良好的效果，但它对更精细的形貌参数，如相区纯度、相区界面的调节还无能为力。     

无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池光敏层制备方法及微观形貌调控

相比硅太阳能电池,无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池因其兼备有机/无机杂化的优点,而近年来一直是国内外广泛关注的热点之一.文中对目前该种太阳能电池光敏层的各种微观形貌、制备方法及研究进展进行了综述.详细介绍了无机纳米晶/共轭聚合物光敏层的三种制备方法,即物理共混法、化学键合式共混法和原位法.同时着重关注了无机纳米晶/共轭...     

聚合物在太阳能电池材料中的应用

综述了近年来聚合物在太阳能电池材料中的应用.对电子给体材料和受体材料两类聚合物材料进行详细的描述,并阐述了进一步发展的重点和前景.     

窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展

窄带隙共轭聚合物材料是新型太阳能电池的研究热点。按窄带隙聚合物材料的结构分类,简要总结了不同种类窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的设计、合成及器件性能,并指出了该研究领域目前还存在的问题和今后发展的方向。     

高效窄带隙共轭聚合物太阳能电池材料设计及器件性能研究进展

窄带隙聚合物材料因能与太阳光谱更好地匹配而备受重视,是聚合物太阳能电池的研究热点。按照窄带隙聚合物给体单元的结构分类,总结了含芴、硅芴、咔唑、环戊二烯并双噻吩、三苯胺和吩噻嗪给体单元的太阳能电池材料的设计以及器件性能,介绍了聚合物的HOMO和LUMO能隙值对其光谱和光电转换效率的影响,并指出了该研究领域目前存在的问题及今后的发展方向。     

有机太阳能电池受体材料的研究进展

有机太阳能电池受体材料是有机光伏领域的研究热点之一。主要介绍了富勒烯衍生物、苝二酰亚胺衍生物、9,9-联亚芴基衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物和聚合物这五类受体材料的结构与特点,并综述了这些受体材料在有机光伏器件中的应用与发展,为今后开发更加高效的有机太阳能电池受体材料提供参考。     

钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展

钙钛矿太阳能电池具有工艺简单、可弯曲、应用前景广阔等优点。从2009年出现起,至今其效率从3.8%提高到了22%以上,引起了研究者的广泛关注。介绍了钙钛矿太阳能电池的基本结构和工作原理,概述了钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展,着重介绍了无机空穴传输材料的研究进展。最后展望了钙钛矿太阳能电池未来的发展与商业化应用。     

染料敏化太阳能电池敏化剂材料研究进展

染料敏化太阳电池(DSCs)是一种新型光伏电池,在充满前景的太阳能发电市场中,实现染料敏化太阳能电池商品化的最重要的前提之一就是提高能量转换效率.介绍了染料敏化太阳能电池的结构与基本原理,在影响DSCs能量转换效率的三大因素中,重点综述了通过染料敏化剂材料的设计和开发来提高电池光电流.介绍了钌多吡啶配合物、非金属有机染料、有机金属染料(酞菁锌和卟啉锌染料)的设计开发及其如何增加电池光吸收效率、降低染料分子在TiO2半导体材料上的聚集及电子复合,提高电池光电流.同时介绍了现阶段通过共敏化剂方法提高DSCs的光电能量转换效率的进展.最后,对于进一步提高能量转化效率所面临的挑战,以及DSCs的商品化前景进行了展望.     

High Efficiency Nonfullerene Polymer Solar Cells with Thick Active Layer and Large Area

In this work, high‐efficiency nonfullerene polymer solar cells (PSCs) are developed based on a thiazolothiazole‐containing wide bandgap polymer PTZ1 as donor and a planar IDT‐based narrow bandgap small molecule with four side chains (IDIC) as acceptor. Through thermal annealing treatment, a power conversion efficiency (PCE) of up to 11.5% with an open circuit voltage (V _oc) of 0.92 V, a short‐circuit current density (J _sc) of 16.4 mA cm^?2, and a fill factor of 76.2% is achieved. Furthermore, the PSCs based on PTZ1:IDIC still exhibit a relatively high PCE of 9.6% with the active layer thickness of 210 nm and a superior PCE of 10.5% with the device area of up to 0.81 cm². These results indicate that PTZ1 is a promising polymer donor material for highly efficient fullerene‐free PSCs and large‐scale devices fabrication.     

12.5% Flexible Nonfullerene Solar Cells by Passivating the Chemical Interaction Between the Active Layer and Polymer Interfacial Layer

Nonfullerene (NF) organic solar cells (OSCs) have been attracting significant attention in the past several years. It is still challenging to achieve high‐performance flexible NF OSCs. NF acceptors are chemically reactive and tend to react with the low‐temperature‐processed low‐work‐function (low‐WF) interfacial layers, such as polyethylenimine ethoxylated (PEIE), which leads to the “S” shape in the current‐density characteristics of the cells. In this work, the chemical interaction between the NF active layer and the polymer interfacial layer of PEIE is deactivated by increasing its protonation. The PEIE processed from aqueous solution shows more protonated N⁺ than that processed from isopropyl alcohol solution, observed from X‐ray photoelectron spectroscopy. NF solar cells (active layer: PCE‐10:IEICO‐4F) with the protonated PEIE interfacial layer show an efficiency of 13.2%, which is higher than the reference cells with a ZnO interlayer (12.6%). More importantly, the protonated PEIE interfacial layer processed from aqueous solution does not require a further thermal annealing treatment (only processing at room temperature). The room‐temperature processing and effective WF reduction enable the demonstration of high‐performance (12.5%) flexible NF OSCs.     

钙钛矿太阳能电池材料的研究进展

钙钛矿太阳能电池的研究在近5年内迅速发展,已经成为非常有活力的研究领域,在较短的时间内电池的效率得到了显著的提升。钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料的研究对于提高电池的效率有着重要的意义。本文综述了近年来在钙钛矿层制备方法、新材料的合成等方面存在的主要问题和研究进展。对各种制备方法的特点及改进优化进行了详细的介绍,并分析了新材料合成的必要性和所面临的问题。最后,指出了在降低钙钛矿毒性、大面积制备钙钛矿太阳能电池,以及降低成本等方面的研究前景,为今后高效、稳定的钙钛矿太阳能电池的研究提供方向。     

硅基薄膜太阳电池窗口材料的研究进展

综述了硅基薄膜太阳电池窗口材料的发展及应用现状,比较分析了几种常用窗口材料的光电性能,并讨论了掺杂剂的影响.最后展望了太阳电池窗口材料的研究和发展趋势.     

太阳能电池有机电子传输材料研究新进展

当今能源危机问题日益紧迫,以太阳能为代表的新能源开发成为研究热点。有机半导体材料具有成本低廉、可塑性强、性能优异等特点,因此在太阳能电池领域中具有极大的应用前景。研发性能优异、成本低、稳定性高的有机电子传输材料是太阳能电池研究领域的重要内容。总结了近年来有机电子传输材料的研究进展和发展方向,按照其分子结构分为富勒烯衍生物、大π共轭体系、非π体系、改性材料、碳纳米材料等5类体系,分别介绍了其结构特性,讨论了其在太阳能电池应用中存在的问题及解决方法,综述了该领域的最新研究成果,最后总结了开发新型高效的有机电子传输材料的研究方向。     

新型窄带隙聚合物太阳能电池光伏材料

聚合物太阳能电池中给体材料的能级水平、带隙、光吸收系数、溶解性、成膜性及载流子迁移率是决定器件性能的关键因素.阐述了聚合物太阳能电池中给体材料的最新研究进展,着重介绍了含有苯并双噻吩的窄带隙D-A类型的共聚物,并对一些给体材料的能级水平优化结果做了简单的总结.最后指出了未来聚合物太阳能电池给体材料今后的发展方向.     

ZnO纳米结构/聚合物杂化太阳能电池的研究进展

在介绍电池基本理论和共混结构、取向结构不同特点的基础上,综述了近年来这两种不同结构纳米ZnO/聚合物杂化太阳能电池的最新研究进展。分析表明目前电池效率较低与光吸收效率较低、光谱吸收范围较窄、载流子迁移率不均衡、界面相容性较差等问题有关。     

CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料的研究进展

CIGS薄膜太阳能电池的缓冲层为低带隙CIGS吸收层与高带隙ZnO窗口层之间形成过渡,减少两者带隙的晶格失配和带隙失调,并可防止溅射ZnO窗口层时给CIGS吸收层带来损害等,对提高CIGS薄膜太阳能电池效率起了重要作用.介绍了CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料的分类和制备工艺,主要阐述了CdS、ZnS及In2S3薄膜缓冲层材料及化学水浴法、原子层化学气相沉积法、金属化合物化学气相沉积法等制备工艺的研究现状,最后指出CIGS太阳能电池缓冲层在制备工艺、环境保护及大规模工业化生产中遇到的问题,并展望了其发展方向.     

Highly Conductive Zinc-Tin-Oxide Buffer Layer for Inverted Polymer Solar Cells

正Thin-films of Zinc Tin Oxide(ZTO)with an extremely high charge carrier mobility and superior optical transmittance are synthesized using a simple solution method.These ZTO films have been systematically studied for the application in inverted polymer solar cells(PSCs).The Hall effects measurements show that the charge mobility