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2025-01-10 17:03:03鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池是一種基于鈣鈦礦結構材料的新型太陽能電池，具有高效率、低成本和易制備等優(yōu)點。其工作原理是利用鈣鈦礦材料吸收太陽光并轉化為電能，通過電子和空穴的分離與傳輸實現(xiàn)光電轉換。鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率已迅速提升至可與硅基太陽能電池相媲美的水平，且制備工藝相對簡單，有望成為未來太陽能電池領域的重要發(fā)展方向。如需更多信息，可訪問儀器網(wǎng)（m.sdczts.cn）獲取。

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2022-12-07 12:22:57用戶成果賞析I Science：鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性研究
一、用戶簡介北京理工大學材料學院作為國家首批博士學位授權點和首批博士后流動站，主要致力于在燃燒、爆轟、超高速、超高溫等極端條件下面向裝備服役的先進特種材料的研究，同時促進新材料的軍民融合應用與協(xié)同發(fā)展，在國防/民用的新能源、阻燃、光電信息等新材料前沿研究方面不斷強化。[1]為對各類功能材料進行全面表征和深入研究，材料學院于2018年建立了先進材料實驗中心，配備了飛行時間二次離子質譜儀（TOF-SIMS，PHI Nano TOF II）、掃描微聚焦式X射線光電子能譜儀（XPS，PHI Quantera II和PHI Versaprobe III）、高分辨冷場發(fā)射掃描電鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、多功能X射線衍射儀（XRD）、電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）、液體及固體核磁共振波譜儀（NMR）等近40臺（套）先進的分析測試儀器設備，將實驗中心打造成國際一 流的先進材料研究平臺，大力推動了學院在鋰離子電池能源材料、鈣鈦礦發(fā)光材料、光伏材料、阻燃材料等的研究進展。[2]二、用戶成果賞析光伏發(fā)電新能源技術對于實現(xiàn)碳中和目標具有重要意義。近年來，基于有機-無機雜化鈣鈦礦的光電太陽能電池器件取得了飛速的發(fā)展，目前報道的最 高光電轉化效率已接近26%。鹵化物鈣鈦礦材料具有無限的組分調整空間，因此表現(xiàn)出優(yōu)異的可調控的光電性質。然而，由于多組分的引入，鈣鈦礦材料生長過程中會出現(xiàn)多相競爭問題，導致薄膜初始組分分布不均一，這嚴重降低器件效率和壽命。圖1. 鈣鈦礦晶體結構由于目前用于高性能太陽能電池的混合鹵化物過氧化物中的陽離子和陰離子的混合物經(jīng)常發(fā)生元素和相分離，這限制了器件的壽命。對此，北京理工大學材料學院陳棋教授等人研究了二元（陽離子）系統(tǒng)鈣鈦礦薄膜(FA1-xCsxPbI3，F(xiàn)A：甲酰胺)，揭示了鈣鈦礦薄膜材料初始均一性對薄膜及器件穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，薄膜在納米尺度的不均一位點會在外界刺激下快速發(fā)展，導致更為嚴重的組分分布差異化（如圖2所示），最 終形成熱力學穩(wěn)定的物相分離，并貫穿整個鈣鈦礦薄膜，造成材料退化和器件失活。該研究成果以題為“Initializing Film Homogeneity to Retard Phase Segregation for Stable Perovskite Solar Cells”發(fā)表在Science期刊。[3]圖2. 二元 FAC 鈣鈦礦的降解機制。（A-H）鈣鈦礦薄膜的組分初始分布和在外界刺激下的演變行為。（I-N）熱力學驅動下，鈣鈦礦薄膜的物相分離現(xiàn)象的TOF-SIMS表征TOF-SIMS作為重要的表面分析方法，具有高檢測靈敏度（ppm-ppb）、高質量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(16000)和高空間分辨率(
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2018-12-06 11:56:35鈣鈦礦太陽能電池eis阻抗譜怎么分析
　
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2018-11-19 20:40:10為什么要制備以碳為背電極的鈣鈦礦太陽能電池
　
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2023-07-21 10:25:31ALD在鈣鈦礦方面的應用
    “碳達峰”和“碳中和”一直都是能源領域的熱點話題，作為助力“雙碳”戰(zhàn)略的生力軍，光伏產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的地位。目前光伏的主力是硅太陽能電池，它們具有效率高、穩(wěn)定性好、產(chǎn)業(yè)鏈完備、使用壽命長的優(yōu)勢。然而，晶硅電池的轉換效率到達瓶頸，且從硅料到組件至少經(jīng)過4 道工序，單位制程需要3 天以上，同時還需要大量人力、運輸成本等。為了讓太陽能的利用更加便捷、高效且廉價，科學界和工業(yè)界正在研制新型太陽能電池；鈣鈦礦太陽能電池就是備受關注的后起之秀，鈣鈦礦疊層效率極限可達50%，而鈣鈦礦組件在單一工廠完成生產(chǎn)，原材料經(jīng)過加工后直接成組件，沒有傳統(tǒng)的“電池片”工序，大大縮短制程耗時。但是，如何制備大面積且能保持較高效率的鈣鈦礦太陽能電池，依然是難題，也成了制約其產(chǎn)業(yè)化應用的瓶頸。       原速ALD在鈣鈦礦電子傳輸層、空穴傳輸層、鈍化層、封裝阻水層等領域已取得了突破性進展，獲得了業(yè)界的認可。為了更高效地服務于世界光伏產(chǎn)業(yè)高地，原速也在上海建立了技術研發(fā)中心。截止目前，公司已形成服務于鈣鈦礦電池研發(fā)、中試、100MW、 GW級量產(chǎn)的產(chǎn)線ALD技術解決方案。1、ALD-SnO2 應用于鈣鈦礦電池電子傳輸層 ? ALD 相比于傳統(tǒng)沉積技術，在制備超薄膜時具有更優(yōu)異的均勻性和保形性，以及缺陷更少的優(yōu)點 2、ALD-NiO 應用于鈣鈦礦電池空穴傳輸層 ? ALD 可用于制備性能優(yōu)異的超薄（
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2023-07-25 10:40:14半導體和鈣鈦礦材料的高光譜（顯微）成像
目前在光伏業(yè)界，正在進行一項重大努力，以提高光伏和發(fā)光應用中所用半導體的效率并降低相關成本。這就需要探索和開發(fā)新的制造和合成方法，以獲得更均勻、缺陷更少的材料。無論是電致還是光致發(fā)光，都是實現(xiàn)這一目標的重要工具。通過發(fā)光可以深入了解薄膜內部發(fā)生的重組過程， 而無需通過對完整器件的多層電荷提取來解決復雜問題。HERA高光譜照相機是繪制半導體光譜成像的理想設備，因為它能夠快速、定量地繪制半導體發(fā)射光譜圖，且具有高空間分辨率和高光譜分辨率的特性。硅太陽能電池的電致發(fā)光光譜成像光伏設備中的缺陷會導致光伏產(chǎn)生的載流子發(fā)生重組，阻礙其提取并降低電池效率。電致發(fā)光光譜成像可以揭示這些有害缺陷的位置和性質。"反向"驅動太陽能電池（即施加電流）會產(chǎn)生電致發(fā)光，因為載流子在電極上被注入并在有源層中重新結合。在理想的電池中，所有載流子都會發(fā)生帶間重組，這在硅中會產(chǎn)生1100 nm附近的光（效率非常低）。然而，晶體結構中的缺陷會產(chǎn)生其他不利的重組途徑。雖然這些過程通常被稱為"非輻射"重組，但偶爾也會產(chǎn)生光子，其能量通常低于帶間發(fā)射。捕獲這些非常罕見的光子可以了解缺陷的能量和分布。在本實驗中，我們使用了HERA SWIR (900-1700 nm)，它非常適合測量硅發(fā)光衰減。測量裝置如圖1所示：HERA安裝在三腳架上，在太陽能電池上方，連接到一個10A的電源。640×512像素的傳感器安裝在樣品上方75厘米處，空間分辨率約為250微米。圖1. 實驗裝置最重要的是，HERA光學系統(tǒng)沒有輸入狹縫，因此光通量非常高，是測量極微弱光發(fā)射的理想選擇。圖2.A和2.B顯示了兩個波長的電致發(fā)光（EL）圖像：1150 nm（帶間發(fā)射）和1600 nm（缺陷發(fā)射），這是4次掃描的平均值（總采集時間：5分鐘）。通過分析這些圖像，我們可以看到，盡管缺陷區(qū)域的亮度遠低于主發(fā)射區(qū)域，但它們仍被清晰地分辨出來。此外，具有強缺陷發(fā)射的區(qū)域的帶間發(fā)射相對較弱。我們可以注意到有幾個區(qū)域在兩個波長下都是很暗的；這可能是由于樣品在運輸過程中損壞了電池造成的。圖2.C中以對數(shù)標尺顯示了小方塊感興趣區(qū)域（圖2A和2B中所示）的光譜。圖 2.A 和 B：兩個選定波長（1150 nm 和 1600 nm）的電致發(fā)光（EL）圖像。C：A和B中三個不同區(qū)域對應的電致發(fā)光光譜（圖像中的彩色方框）。金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光顯微研究通過旋涂等技術含量低、成本效益高的方法，可以制造出非常高效的太陽能電池和LED。這些方法面臨的一個挑戰(zhàn)是在微觀長度的尺度上保持均勻的成分。光致發(fā)光顯微鏡是表征這種不均勻性的一個特別強大的工具。HERA高光譜相機可以連接到任何顯微鏡（正置或倒置）的c-mount相機端口，并直接開始采集高光譜數(shù)據(jù)，無需任何校準程序。圖3. 與尼康LV100直立顯微鏡連接的HERA VIS-NIR。在本實驗中，我們使用HERA VIS-NIR（400-1000 nm）耦合到尼康LV100直立顯微鏡（圖3）來表征兩種鹵化物前驅體合金的帶隙分布。將兩種鹵化物前驅體合金化的優(yōu)點是能夠調整材料的帶隙；然而，這兩種成分經(jīng)常會發(fā)生逆混合，從而導致性能損失。本實驗的目的是檢測這種逆混合現(xiàn)象：事實上，混合比的局部變化會改變局部帶隙，從而導致發(fā)射不同能量的光子。在這種配置中，激發(fā)光來自汞燈，通過帶通濾光片在350 nm處進行濾光，并通過發(fā)射路徑上的二向色鏡將其從相機中濾除。HERA的高通量使其能夠在大約1分鐘的測量時間內收集完整的數(shù)據(jù)立方體（130萬個光譜）。圖4.樣品的光譜綜合強度圖（A：全尺寸；B：放大）。圖4.A和4.B分別顯示了所有波長（400-1000 nm）總集成信號的全尺寸和放大圖像，揭示了長度尺度在1 μm左右的明亮特征。當我們比較亮區(qū)和暗區(qū)的光譜時（圖5.B中的黑色和紅色曲線），我們發(fā)現(xiàn)暗區(qū)實際上也有發(fā)射， 不僅強度較低，而且波長中心比亮區(qū)短。事實上，光譜具有雙峰形狀，很可能與逆混合前驅體的發(fā)射相對應。圖5.A的發(fā)射圖清楚地顯示了帶隙的這種變化。我們現(xiàn)在可以理解為什么低帶隙區(qū)域看起來更亮了--載流子可能從高帶隙區(qū)域弛豫到那里，并且在發(fā)生輻射重組之前無法返回。圖5.A：顯示平均發(fā)射波長的強度圖。B：亮區(qū)和暗區(qū)的發(fā)射光譜（正常化）。東隆科技作為NIREOS國內總代理公司，在技術、服務、價格上都具有優(yōu)勢。如果您有任何產(chǎn)品相關的問題，歡迎隨時來電垂詢，我們將為您提供專業(yè)的技術支持與產(chǎn)品服務。
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