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P3HT:PCBM活性层中的金纳米颗粒:新型有机太阳能电池设计的模拟
Gold nanoparticles in P3HT: PCBM active layer: A simulation of new organic solar cell designs
Noureddine Benay · Mohammed Madani Taouti · Khalid Bougnin · Bahri Deghfel 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225
摘要 本研究探讨了将金纳米颗粒(Au NPs)掺入有机太阳能电池(OSCs)中聚(3-己基噻吩)(P3HT)与[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)活性层的影响。采用GPVDM仿真软件分析了常规和倒置器件结构下的功率转换效率(PCE)及其他光伏特性,包括开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)。在活性层中添加5%浓度的Au NPs后,器件性能显著提升,在特定缓冲层结构下最大PCE达到6.46%,而未添加Au NPs的器件PCE为4.65%。同时研究了不同空穴阻挡层(H...
解读: 该有机太阳能电池效率提升研究对阳光电源光伏系统具有前瞻参考价值。金纳米颗粒掺杂使PCE从4.65%提升至6.46%的技术路径,可启发SG系列逆变器在新型光伏组件适配方面的MPPT算法优化。虽然当前有机电池效率仍低于晶硅组件,但其柔性、轻量化特性适合BIPV场景,可为iSolarCloud平台拓展分布...
利用TiO2纳米颗粒进行界面调控以增强基于P3HT的聚合物太阳能电池的介电和电荷传输性能
Interface modulation of P3HT-based polymer solar cells using TiO2 nanoparticles for enhanced dielectric and charge transport properties
Hasan B. Albargi · Elkenany Brens Elkenany · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究探讨了在基于聚(3-己基噻吩)(P3HT)的多层聚合物太阳能电池(PSCs)中引入TiO2纳米粒子对光伏、介电及结构性能的影响。将不同浓度(0.0–10 wt%)的TiO2纳米粒子(<25 nm)掺入P3HT中,并用作界面修饰层和空穴传输层(HTLs)。优化后的TiO2掺杂量可改善P3HT基体中的分子链间π–π堆叠和结晶性,从而增强电荷离域化和导电性,这一结论通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV–Vis)光谱以及宽频介电谱分析得到证实。介电分析表明,由于界面...
解读: 该P3HT/TiO2界面调控技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统具有重要参考价值。研究揭示的纳米颗粒掺杂提升介电常数、优化载流子传输机制,可启发SG系列逆变器中功率器件的界面工程优化。DC电导率提升3.8倍及PCE增至4.13%的成果,为PowerTitan储能系统的电极材料改进、降低接触电阻提供思路...
基于P3HT:PCBM界面的SiC肖特基二极管中势垒非均匀性在宽温度范围内的分析
Analysis of barrier inhomogeneity in SiC schottky diodes with P3HT: PCBM interfaces over a wide temperature range
Tamer Güzel · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
由于金属-半导体界面对于肖特基二极管电学特性具有重要影响,相关研究持续受到关注。本研究制备了结构为Au/P3HT:PCBM/6H-SiC/Al的肖特基二极管,并在80–375 K的宽温度范围内分析了其电流-电压特性。利用这些特性,结合热电子发射模型、Cheung-Cheung函数和Norde函数,计算了二极管的理想因子(n)、势垒高度(Φb)、串联电阻(Rs)和饱和电流(Io)等参数,并考察了这些参数之间的相互关系。通过Richardson图提取了Richardson常数(A*)。此外,基于高斯...
解读: 该SiC肖特基二极管界面特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的势垒不均匀性及温度特性分析,可指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的选型与热设计优化。宽温区(80-375K)电流-电压特性数据为三电平拓扑中SiC二极管的可靠性评估提供理论依据,有助于提升PowerTi...
利用循环伏安法估算有机太阳能电池中给体-受体聚合物的能量能级
Estimation of the energy levels of the donor–acceptor polymers of organic solar cells using cyclic voltammetry
J.F.Solís-Vivanco · Ma.C.Arenas-Arrocen · F.De Moure-Flores · A.Velasco-Hernández 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229
摘要 循环伏安法是一种强大的电化学工具,可用于获取聚合物中的电学性质,如能量能级。本文采用该方法通过引入不同含量的GeS2纳米粒子来估算给体与受体聚合物P3HT和PC61BM的HOMO和LUMO能级,并进一步估算其他相关参数,包括Eg、ΔLUMO以及理论开路电压Voc。所获得的数据与P3HT:PC61BM:GeS2倒置型有机太阳能电池的实验结果进行了对比,以确定GeS2对能级结构及报道的太阳能转换效率的影响。在未添加纳米粒子的聚合物样品中,P3HT和PC61BM的Eg值分别为1.88 eV和2....
解读: 该循环伏安法能量级评估技术对阳光电源光伏逆变器系统具有重要参考价值。研究揭示GeS2纳米颗粒可优化有机太阳能电池能级匹配,将带隙从1.88eV调控至1.47eV,效率提升至2.18%。这为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新思路:通过精准识别组件能级特性,可动态调整工作点追踪策略。同时,能级调控技...
通过溶液法制备的MoO3:PMMA阳极缓冲层提升倒置有机太阳能电池的光伏性能
Enhancing the photovoltaic performance of inverted organic solar cells with solution-processed MoO3:PMMA anode buffer layer
Inverted OSCs were built on fluorine tin oxide (FTO)-coated glass substrates. The FTO was chosen as the transparent electrode over ITO due to its smaller work function · better thermal stability \[ [32](https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-025-15770-3#ref-CR32 "W.-H. Baek · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
三氧化钼(MoO₃)被认为是阳极缓冲层(ABL)的有前途候选材料。然而,由于界面润湿性的不匹配,开发适用于MoO₃ ABL的溶液法制备方法仍面临挑战,特别是对于具有倒置器件结构的有机太阳能电池(OSCs)。在本研究中,活性层采用聚(3-己基噻吩)(P3HT)作为给体和(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)作为受体。将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)添加到MoO₃颗粒分散液中,用于沉积杂化MoO₃:PMMA ABL。器件结构为FTO/ZnO/P3HT:PC61BM/MoO₃:PMMA/Ag...
解读: 该MoO3:PMMA阳极缓冲层技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究通过优化界面湿润性和空穴提取效率,提升倒置有机太阳能电池转换效率,其界面工程思路可借鉴至SG系列组串式逆变器的功率器件封装优化。特别是在弱光(1000 lx LED)和标准光照下均实现性能提升,为iSolarCloud平...
采用spiro-OMeTAD + CNTs作为空穴传输层的卤化铅钙钛矿太阳能电池的光伏性能提升
Improved photovoltaic performance of lead halide perovskite solar cells using spiro-OMeTAD + CNTs as hole transport layer
Not Applicable. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
基于甲基铵铅卤化物(MAPbX3)的钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其在高效光伏应用中的潜力而受到广泛关注。特别是,MAPbI3已被广泛用作PSC制备中的光吸收材料。然而,基于MAPbI3的PSCs的长期稳定性仍然是一个重大挑战。在本研究中,我们报道了使用三种不同的空穴传输材料(HTMs)——P3HT、PTAA和spiro-OMeTAD,并将碳纳米管(CNTs)作为添加剂引入HTM中,制备基于MAPbI3的PSCs。结果表明,采用spiro-OMeTAD + CNTs HTM的PSC表现出优异的光...
解读: 该钙钛矿电池效率提升技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。Spiro-OMeTAD+CNTs空穴传输层使电池PCE达12.49%且稳定性超720小时,为新型光伏组件接入提供参考。其高开路电压(0.97V)和电流密度优化思路可启发我司MPPT算法改进,适配更宽电压窗口。建议iSolarClou...
基于机器学习与SCAPS-1D的RbGeBr3钙钛矿太阳能电池性能预测与验证
Machine learning and SCAPS-1D based prediction and validation of RbGeBr3 perovskite solar cell
Namrata A.Tukadiy · Zarna D.Ponkiy · Nikunj Joshi · Deepak Upadhyay 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
本研究利用机器学习(ML)模型预测RbGeBr3钙钛矿太阳能电池的性能,并通过太阳能电容模拟器(SCAPS-1D)进行验证。采用来自MaterialsZone数据库的基于密度泛函理论(DFT)生成的数据集,其中包含有机–无机卤化物钙钛矿材料的数据,结合基于Scikit-learn的模型及关联规则挖掘方法进行分析。共评估了443种太阳能电池结构,使用九个关键输入特征来预测能量转换效率(PCE)。在所采用的多种模型中,包括随机森林(RF)、决策树(DT)、K近邻算法(KNN)、梯度提升回归(GBR)...
解读: 该研究通过机器学习预测RbGeBr3钙钛矿电池效率达31.76%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供新思路。ML模型可应用于iSolarCloud平台,实现组件性能预测性维护。钙钛矿高效率特性要求逆变器具备更宽电压范围和更精准功率追踪能力,可推动1500V系统和三电平拓扑技术升级。建...