有机太阳能电池受益于非富勒烯受体(NFA),这是由于其高吸收系数,可调的边界能量水平和光学间隙及其相对较高的发光量子量相比,与富勒烯相比。这些优点导致在供体/NFA异质结处的低或可忽略不计的电荷产量高产量,而单个连接设备的官能功率超过19%。以超过20%的高度推动此值需要增加开路电压,目前仍远低于热力学极限。这只能通过减少非辐射重组,从而增加光活动层的电致发光量子效率。在这里,总结了对非辐射衰减的起源以及相关电压损耗的准确定量的理解。强调了抑制这些损失的有希望的策略,重点是新的材料设计,供体 - 受体组合的优化和混合形态。本评论旨在指导研究人员寻求未来的太阳能收获供体 - 受体混合物,该供体的混合物结合了较高的激子分离产量和高辐射性的免费载体重组和低电压损耗的高收益,从而缩小了与内部有机和perovskite photovskite PhotoverSkite Photovalsics的效果差异。
基于非富勒烯受体的有机太阳能电池(NFA-OSC)现在正朝着 20% 的能量转换效率的里程碑迈进。为实现这一目标,最小化所有损耗通道(包括非辐射光电压损耗)似乎是必要的。在很大程度上,非辐射复合被认为是材料固有的特性,这是由于振动引起的电荷转移 (CT) 状态的衰减或它们向三重态激子的反向电子转移。本文表明,使用一种具有 2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基侧基的新型共轭硝基自由基聚合物 (GDTA) 作为添加剂可以提高基于不同活性层材料的 NFA-OSC 的光伏性能。添加 GDTA 后,开路电压 (V OC )、填充因子 (FF) 和短路电流密度 (J SC ) 同时改善。该方法应用于多种材料系统,包括最先进的供体/受体对,其性能从 15.8% 提高到 17.6%(对于 PM6:Y6)并从 17.5% 提高到 18.3%(对于 PM6:BTP-eC9)。然后,讨论了观察到的改进背后的可能原因。结果表明 CT 状态被抑制为三重态激子损失通道。这项工作提出了一种简便、有前途且通用的方法来进一步提高 NFA-OSC 的性能。
甲基铵碘化锡( )钙钛矿纳米晶体由于其带隙窄、可见光吸收系数高、比铅基对应物( )更环保,引起了研究兴趣,并成为光伏领域的后起之秀。本文提出了一种以氧化锌(ZnO)和氧化铜(CuO)为电子传输介质(ETM)和空穴传输介质(HTM)的锡基钙钛矿太阳能电池,并使用太阳能电池电容模拟器(SCAPS)工具进行数值研究。在适当的参数下,初步模拟获得了短路电流密度(Jsc)为 27.56 / 、开路电压(Voc)为 0.82 、填充因子(FF)为 59.32 % 和功率转换效率(PCE)为 13.41 %。通过改变吸收层和电子传输层的厚度,观察到ZnO和ZnO的最佳厚度分别为0.6和0.3,相应的PCE分别为14.36%和13.42%。使用优化参数进行模拟后,记录到Jsc为29.71 /,Voc为0.83,FF为61.23%,PCE为15.10%。这些值优于未经优化获得的值,这意味着通过调整钙钛矿和电子传输层可以在一定程度上提高太阳能电池的性能,同时钙钛矿太阳能电池(PSC)是一种具有相当高效率的潜在环保太阳能电池。
Design of Selective Metasurface Filter for Thermophotovoltaic Energy Conversion Rajagopalan Ramesh, 1, 2,* Qing Ni, 1, 3 Hassan Alshehri, 1, 4 Bruno Azeredo 2 and Liping Wang 1,* Abstract Optical filters with narrow transmission band above the bandgap of thermophotovoltaic (TPV) cells are not restrained by the rigorous thermal reliability as needed for发射器。在这项工作中,提出了一种由石英底物上的铝纳米(ALNP)阵列制成的新型跨表面滤波器,以在TPV单元的带隙上方实现频谱选择性传输。光学模拟,以确定适当的ALNP周期,直径和高度,以使所得的纳米阵列阵列将在1.9μm的波长下显示窄带传输,该波长接近抗抗氧化和抗氧化衣(GASB)TPV Cell的带状频率。窄带传输增强率可以归因于相邻的Al纳米柱之间的磁极(MP)共振。通过电感能力电路电路模型以及纳米时期,直径,高度以及入射角的影响进一步证实了MP机制。此外,评估了与ALNP MetaSurface滤波器结构增强的TPV性能,还评估了对燃气TPV电池的开路电压,短路电流密度,输出电力和转换效率。
摘要 - 固有的薄层(或命中)模块的硅异质结通常在太阳能场中每年低于1%的降解,而在开路电压中显性降解,并且在串联电阻中有些降解。但是,详细的机制因模块而异。在这里,我们研究了在长期田间部署中发生的局部系列抗性的增加,这是由细胞区域指示的,在这些细胞区域中,光致发光强度不会降解,而是电致发光显着降解。为了直接测量局部串联电阻,我们已经凝固了局部电致发光降解区域,并使用扫描扩散抗性显微镜(SSRM)测量了4点探针和局部NM-尺度电阻的板电阻。通过4点探针的结果显示出散射的板电阻,例如,通过透明的导电氧化物层,A-SI:H Emitter或近结式C-SI反转层引起的不均匀电流路径。相比之下,SSRM结果表明在较小的纳米空间尺度上具有相对均匀且非降解的电阻率。SSRM是一种基于原子力显微镜的两末端电阻映射技术,可测量探针下方的NM-体积的局部电阻。在对照和降解样品上测得的一致电阻可以排除透明导电氧化物电阻的降解。
抽象的锂离子电池是电化学能源存储设备,已使运输系统和大规模网格储能的电气化。在其操作生命周期中,电池不可避免地会发生衰老,从而导致其性能逐渐下降。在本文中,我们为读者提供了计算电池单元整个寿命范围内系统级性能指标的工具。这些指标是从标准化参考性能测试(也称为诊断测试)中提取的,在电池老化实验期间定期进行。我们分析了公开可用数据集的诊断测试(Pozzato等人在数据简介中41:107995,2022)由容量测试,高脉冲功率表征测试和电化学阻抗光谱组成。我们提供详细的计算方法和MATLAB®脚本,以提取容量,能量,电荷,最新能源,开路电压,内部电阻,功率,增量容量和差分电压。MATLAB®脚本为生成本文生成图的脚本已被公众访问(Ha等在Mendeley数据中,V3,2023)。本文的主要目的是为有兴趣表征电池的性能和健康指标的本科生和研究生,教育工作者和研究人员提供无障碍指南。这种特征对于可以用于改善周期寿命估计和提高电池管理系统算法的电池老化模型的开发至关重要。
在这项研究中,具有活性层的有机太阳能电池(OSC),非富烯烯(NFA)Y6作为受体的多种混合物,以及供体PBDB-T-2F作为供体的供体,通过一维太阳能能力模拟(SCAPS-1D)的一维太阳能(SCAPS-1D)模拟了这种类型的polimer-iC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC的型号模拟。活动层。pfn-br界面层固定在OPV设备中,可提供总体增强的开路电压,短路电流密度和填充因子,从而显示设备的性能。PEDOT:PSS是一种电导性聚合物溶液,由于其较强的孔亲和力,良好的热稳定性,高功能和高透明度在可见范围内,它已在太阳能电池设备中广泛使用作为孔传输层(HTL)。有机太阳能电池的结构是ITO/PEDOT:PSS/BTP-4F:PBDB-T-2F/PFN-BR/AG。首先,将活动层厚度优化为100 nm;之后,活动层厚度最高为900 nm。这些模拟的结果表明,活动层厚度可能明显达到500 nm,然后随着600 nm的活性层的增加而降低,还注意到短路电流和填充因子随着600 nm的增加而增加,而填充层则从600 nm的增加,而开放电压电路则随着活性层的增加而增加。最佳厚度为500 nm。
这项研究研究了使用计算和实验方法在太阳能电池中使用的计算和实验方法,研究了新型共轭化合物的几何和电子特性。密度功能理论(DFT)在B3LYP水平上具有6-311g(DP)基集,用于探索这些材料的理论基态几何形状和电子结构。我们检查了环结构和取代基的影响,以更好地了解分子结构和光电特性之间的关系,重点是最高占用分子轨道(HOMO)的能级和最低的未置分子轨道(Lumo)。Homo-Lumo Energy GAP(ΔG)和开路电压(VOC)分析证实了这些材料作为有机染料太阳能电池候选物的潜力。在实验上,使用标准有机合成技术实现了化合物D1,D2,D3和D4的合成。中间化合物是通过冷凝反应合成的,并进一步反应形成了最终的肼产物。使用薄层色谱法纯化了这些化合物,其结构通过光谱技术确认,包括NMR,IR和MS。全面的验证确保了合成化合物的准确性和可重复性,证明了它们作为染料敏化太阳能电池的材料的功效。合并的理论和实验结果为优化这些染料增强太阳能细胞性能提供了坚实的基础。
近几年来,电池需求量最大,在移动电子设备、电网和电动汽车中的大规模应用是环保的最新优势 [1- 5]。离子电池需求量最大。与其他具有较长充放电周期和较高能量密度的电池相比,锂离子 (LIB) 是最先进、最稳定的电池技术 [6–9]。钠离子电池 (NIB) 的需求量也很大,因为它们的化学性质相似、存储容量高,而且是地球上最丰富的材料,这使得钠可以与锂竞争。大量实验表明,2D材料表现出高容量[10-14],低开路电压,良好的循环稳定性,其中实验合成的MAX相2D MXenes M n+1 AX n(n=1,2,3..)在电池负极材料中显示出更好的效果,其中M为过渡金属族(Ti,V,Zr,Hf等),A为13-14族元素(Si,Al,Ge,Ga等),X为碳化物或氮化物族[15-21]。其中Ti 3 C 2 报道的容量为410 mAhg -1 Li原子/1C[22]。同时,密度泛函理论(DFT)预测其容量为320 mAh.g -1 。在用卤素基团(F、OH 等)封端后形成 Ti 3 C 2 Li 2 ,锂容量会大幅降低 [23]。最近,通过 Hf 3 [Al(Si)] 4 C 6 固溶体和氢氟酸选择性蚀刻合成了 MXenes Hf 3 C 2
Masayuki Miyazaki 1,Takeya Chikashi 1,Kei-ichi Okuyama 1,3摘要 - 卫星必须在通过Rocket推出太空期间持续敌对的环境;因此,它们应接触到实地测试的实际发射条件,包括应仔细测试的所有子系统和组件。在空间环境下评估后,已经选择了几个固态 - 陶瓷电池以在发射环境下进行评估,该空间环境已显示出迄今已显示出良好的结果。本文侧重于基于放电能力,开路电压和电荷/放电模式的电池的物理降解和电池性能。电池已暴露于冲击中,然后在不同频率的水平下进行正弦波,正弦爆发和随机测试。在测试前后,已经检查了所有电池的物理特性,在评估测试后已经进行了几个排放和电荷的循环以检查其性能和生存能力。有95%的容量,电池可以证明其成功承受发射条件的能力,他们在测试后的几个周期中都可以在几个周期内进行操作,到目前为止,他们的性能在限制范围内没有降解。此外,该论文还为小型卫星项目提供了电池发射地面测试的主要要求和标准。版权所有©2020作者。由Pravery Worthy Prive S.R.L ..本文是在CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/)下发布的开放访问。关键字:固态电池,小卫星,发射环境,低地轨道,振动