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基于烷基-硅基苯并二噻吩的空穴传输材料的量子设计
Quantum designing of alkyl-silyl benzodithiophene-based hole transport materials for organic and perovskite solar cells
Mahneema Murtaz · Umar Mukhtar · Nabeeha Gula · Meznah M.Alanazi 等6人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302
摘要 面向有机太阳能电池（OSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs）的空穴传输材料（HTMs）的理性发现，得益于在合成前通过预筛选将分子结构与能级排列及本征传输性能相关联。本研究报道了对五种基于苯并二噻吩（BDT）的HTMs（BDTP1–BDTP5）进行的计算预筛选，这些材料是通过对已报道的BDTP骨架进行桥接单元工程改造而获得的，适用于可行的光伏应用。通过DFT/TD-DFT模拟，对所设计的HTMs进行了全面的分子表征，以研究其结构、电子、光物理以及电荷传输性质。计算结果表明，该分子设计策略可将...
解读: 该钙钛矿/有机太阳能电池空穴传输材料研究对阳光电源光伏技术具有前瞻价值。新型HTMs材料的能级优化(HOMO -5.43至-5.95eV)和低激子结合能特性,可提升钙钛矿组件光电转换效率,为SG系列逆变器提供更高效率的前端电池技术支撑。其载流子传输速率达4.85×10¹²s⁻¹,与阳光在SiC/Ga...
全硫族化合物传输层实现高效稳定的FAPbI3钙钛矿太阳能电池
Fully chalcogenide transport layers enable efficient, stable FAPbI3 perovskite solar cells
Sanaa Ammari · Mohamed All · Naoufal Ennouhi · Boubker Fares · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其兼具高功率转换效率和低成本制备工艺，现已被公认为光伏研究中的关键方向。然而，该技术的商业化应用仍受到标准电子传输材料（ETM）TiO2和空穴传输材料（HTM）Spiro-OMeTAD的限制，这些材料存在稳定性、性能和成本方面的问题。在本研究中，我们采用SCAPS-1D模拟方法，系统探索了适用于基于甲脒铅碘（FA-based FAPbI3）器件的多种替代性传输层材料。首先通过复现TiO2/Spiro-OMeTAD参考器件25.6%的效率验证了模型的准确性，随后...
解读: 该钨硫化物/硒化铜镓传输层技术为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件效率提升提供新方向。26.55%的钙钛矿电池转换效率突破,结合低温可规模化制备工艺,可显著降低光伏系统度电成本。对PowerTitan储能系统而言,高效稳定的电池技术可提升充放电循环寿命。建议iSolarCloud平台集成新型组件性...
宽禁带溴化物钙钛矿太阳能电池中的高开路电压：空穴传输材料的作用
High open-circuit voltage in wide-bandgap bromide perovskite solar cells: the role of hole transport materials
Mohammad Istiaque Hossain · Puvaneswaran Chelvanathan · Qingyang Liua · Brahim Aiss · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299
摘要 我们报道了基于介孔TiO₂的宽禁带溴化物钙钛矿（FAPbBr₃）太阳能电池的制备与表征，该器件分别采用芴-二噻吩（fluorene-dithiophene，FDT）和spiro-OMeTAD作为空穴传输材料（HTMs）。器件的制备采用与光谱学研究样品相同的工艺流程，以确保材料沉积和界面质量的一致性。在标准一太阳光照条件下进行的电流-电压（I-V）测试显示出良好的光伏性能：使用spiro-OMeTAD的器件实现了6.7%的功率转换效率（PCE），其开路电压Voc为1.40 V，短路电流密度J...
解读: 该宽带隙溴化物钙钛矿电池技术实现1.40V超高开路电压,对阳光电源SG系列光伏逆变器的高压输入设计具有重要参考价值。其优异的界面质量控制和低非辐射复合损耗机制,可启发我们在1500V系统MPPT优化算法中针对高电压组件特性进行自适应调整。空穴传输材料选择对器件性能的关键影响,与我们功率器件中SiC/...
Ge²⁺掺杂全无机钙钛矿太阳能电池全光谱光吸收性能的优化
Optimization of full-spectrum light absorption performance in all-inorganic perovskite solar cells doped with Ge2+
Zhihao Zhang · Hongzhe Tang · Lei Yuab · Jiayi Lud 等5人 · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298
摘要 全光谱光吸收对于提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）至关重要。本研究采用密度泛函理论和第一性原理计算，探讨了Ge²⁺掺杂对基于Cs的全无机钙钛矿在紫外-可见-近红外（UV–可见–NIR）区域光吸收性能的影响。四种Ge²⁺掺杂钙钛矿（CsSn₀.₅Ge₀.₅I₂.₂₅Cl₀.₇₅、CsSn₀.₇₅Ge₀.₂₅I₂Cl、CsPb₀.₂₅Ge₀.₇₅I₂.₇₅Cl₀.₂₅和CsSn₀.₅Ge₀.₅IBr₂）在从紫外到近红外波段均表现出显著的光吸收能力。其中，CsSn₀.₇₅G...
解读: 该Ge2+掺杂全光谱钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究实现的29.23%转换效率和全光谱吸收特性,可显著提升组件发电能力,优化MPPT算法效能。载流子迁移率提升与缺陷密度控制机制,为逆变器输入端宽电压范围设计提供理论支撑。全光谱吸收特性可增强弱光发电性能,提升iSolarC...
铷基双钙钛矿材料与电荷传输层工程的计算研究
Computational Insights Into Rubidium-Based Double Perovskites and Charge-Transport Layer Engineering for High-Efficiency Perovskite LEDs
Awaneendra Kumar Tiwari · Vikash Kumar · Mohd Sazid · Niraj Agrawal 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
基于铷的双钙钛矿材料作为光伏电池的潜在材料，近期受到了广泛关注。然而，这些双钙钛矿材料在钙钛矿发光二极管（LED）领域的研究还相对较少。在本研究中，我们采用剑桥序列总能量包（CASTEP），通过密度泛函理论（DFT）对基于铷的双钙钛矿材料，即Rb₂AlTlCl₆、Rb₂AlAgCl₆和Rb₂AlCuCl₆进行了计算研究，以评估和比较它们的电学和光学性质。通过分析介电常数、吸收率、折射率和反射率来解释其光学特性。采用广义梯度近似 - 佩德韦 - 伯克 - 恩泽霍夫（GGA - PBE）方法计算得到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铷基双钙钛矿LED的计算研究虽然聚焦于发光器件，但其底层材料科学与我们在光伏领域的钙钛矿太阳能电池技术存在显著的技术协同性。该研究通过密度泛函理论系统评估了Rb2AlAgCl6等材料的光电特性，其中2.20 eV的带隙特征使其在光电转换领域具有潜在应用价值。 对于...
基于SCAPS-1D模拟的多种ETL/HTL工程化MASnI3平面钙钛矿太阳能电池结构的计算建模与光伏性能评估
Computational modelling and photovoltaic performance evaluation of various ETL/HTL engineered MASnI3 planar perovskite solar cell architectures using SCAPS-1D
S.Vaishnav · G.Seetharama · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）是当前面向商业化发展的前沿光伏技术。为应对效率与可持续性之间的权衡问题，本研究采用太阳能电池电容模拟器（SCAPS-1D）软件，设计了基于甲基铵锡碘（MASnI3）本征吸光层并集成新型电荷传输材料的平面型PSC。为了超越传统的TiO2/MASnI3/Spiro-OMeTAD结构PSC，本文选用了三种电子传输材料（ETMs）和六种空穴传输材料（HTMs），共构建了21种PSC结构，其光电转换效率介于14.28%至24.28%之间。值得注意的是，本研究首次展示了多功...
解读: 该MASnI3钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有前瞻价值。BaTiO3作为新型电子传输层实现24.28%效率,其高介电常数和低复合特性可启发逆变器MPPT算法优化,特别是在温度稳定性和阻抗匹配方面。研究中的J-V特性分析、串并联电阻优化方法可应用于组件级监控,...
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3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...
Sb合金化Cu2AgBiI6基太阳能电池在高效室内能量收集中的潜力研究
Insights into the potential of Sb alloyed Cu2AgBiI6-based solar cells: For efficient indoor energy-harvesting
Abhishek Kumar · Gaurav Siddharth · Praveen Dwivedi · Sushil Kumar Pandey 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 近年来，室内光伏技术因其能够从室内光源中有效产生电能而受到广泛关注。本研究探讨了一种基于类钙钛矿材料Sb合金化Cu2AgBiI6（CABI-Sb）的室内光伏器件的性能，该器件在B. Al-Anesi等人最近的实验研究中实现了9.53%的功率转换效率。基于先前报道的实验数据，在SCAPS-1D软件中建立了CABI-Sb器件结构（FTO/TiO2/CABI-Sb/Spiro-OMeTAD/Au）的基准模型。在白光LED（WLED）照明条件下，基准模型的参数为：短路电流密度（Jsc）128.2 ...
解读: 该Sb掺杂Cu2AgBiI6钙钛矿材料在室内光伏领域的突破(PCE从9.53%提升至49.31%)为阳光电源室内能量采集场景提供新思路。可应用于iSolarCloud平台的无线传感器节点自供电、储能系统ST系列的室内监测模块、充电桩待机电源等低功耗场景。其宽光谱响应特性与MPPT优化技术结合,可提升...