无转移的石墨烯透明导电电极(TCE)是有机太阳能电池(OSC)的二锡氧化物(ITO)的有前途替代品。在本工作中,对沉积温度和H 2流速如何影响RF血浆增强化学蒸气沉积的石墨烯Pro的生长,结构,光学和电气性能如何使用可持续来源进行了全面研究。倒置的几何形状OSC具有P3HT:PCBM光活性层在不同条件下开发的无传输石墨烯TCES上制造。此外,还研究了银纳米线(AGNW)与不同石墨烯膜的耦合,用于用于OSC的混合石墨烯-Agnws TCE。基于在低或零H 2流程下制备的石墨烯TCE的设备比H 2的高流量表现出更好的性能。同样,由于垂直定向的石墨烯纳米片的生长高度增加,因此在高温(> 700℃,石英上)预先削减的石墨烯TCES导致了设备的性能恶化,从而大大降低了膜的传播和表面粗糙度。目前的工作提供了对可持续碳源玻璃上RF-PECVD石墨烯的生长机理的扎实理解。更重要的是,对OSC的可持续性,环保,成本和时间效率的生产进行了优化,这为通往无ITO的无光电子学铺平了道路。
III-V 胶体量子点 (CQD) 在红外光电探测中备受关注,CQD 合成和表面工程的最新发展提高了性能。本文研究了光电探测器的稳定性,发现锌离子从电荷传输层 (CTL) 扩散到 CQD 活性层会增加其中的陷阱密度,导致操作过程中性能快速且不可逆地下降。为了防止这种情况发生,本文在 CQD 和 ZnO 层之间引入了有机阻挡层;但这会对设备性能产生负面影响。然后,该设备允许使用 C60:BCP 作为顶部电子传输层 (ETL) 以获得良好的形态和工艺兼容性,并选择 NiO X 作为底部空穴传输层 (HTL)。第一轮基于 NiO X 的设备表现出高效的光响应,但由于针孔而存在高漏电流和低开路电压 (Voc)。本研究将聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺] (PTAA) 与 NiO X NC 结合形成混合 HTL,这种添加可减少针孔形成、界面陷阱密度和双分子复合,从而增强载流子收集。光电探测器在施加 1 V 偏压时在 970 nm 处实现 53% 的外部量子效率 (EQE),并且在连续照明操作 19 小时后仍保持 95% 的初始性能。光电探测器在货架储存 80 天后仍保持 80% 以上的性能。
官僚功能化的小分子受体(SMA)在构造具有近红外吸收的材料方面具有独特的优势,但它们的光伏性能滞后于有机太阳能电池中含有S的类似物(OSC)。在此,通过调节外烷基链的分叉位点设计和合成了两个新的SE-EH和SE-EHP,即SE-EH和SE-EHP,从而使SE-EH和SE-EHP从CH1007产生SE-EH和SE-EHP以形成不同的3D晶体框架。se-eh显示出更严格的𝝅 - 𝝅堆积和密集的堆积框架,其具有较小尺寸的孔结构,这些孔结构是由较大的空间阻力效应在2位以2位分支的外烷基链效应,并且可以获得PM6的较高介电常数:SE-EH活性层。基于PM6的OSCS:SE-EH在二进制中获得了非常高的PCE,在三元设备中,二进制中的PCE非常高,二元期为19.03%,含SE的SMA的FF近80%。SE-EH中更重要的烷基链阻力效应可调节分子结晶,形成具有适当域大小的有利的纳米纤维互化网络,以降低子NS重组的速率,以降低子NS重组的速率,并促进载体的平衡运输。这项工作为进一步设计和开发高度有效的SE官能化SMA提供了参考。
以铅(Pb 2 +)[1,2]为二价阳离子的金属卤化物钙钛矿纳米晶体(NC)由于其尺寸和形貌可调、光学性能增强和化学稳定性,在光伏、[3]光发射和检测、[4,5]激光[5]和水分解[6]等应用方面具有吸引力。然而,据报道,当用毒性较低的[7,8]二价金属(如Sn 2 +)[9,10–12,13]取代铅时,所得NC的化学稳定性较差,缺乏可调性,光学性能也不太理想。相比之下,自50多年前首次被探索以来,Sn卤化物钙钛矿块体[14,15,16]和薄膜[17]已经得到了强有力的发展。 [18] 它们在光伏电池中的性能提高是由于使用添加剂(如SnF2 [19]和离子液体[20])或通过从三维结构转换为二维混合钙钛矿(Dion-Jacobson [8,21]和Ruddlesden-Popper(RP)[22,23])成功稳定了活性层。由于两个主要挑战,块体材料中获得的稳定性增强不能简单地转化为纳米尺度:i)对于 L 1 = 10 nm 以下的 NC,表面体积比很高(其中 L 1 是长方体的最小横向尺寸),这会导致大量金属离子从 Sn 2 + 氧化为 Sn 4 + ,以及 ii)存在光学带隙相差多达 1.25 eV 的多晶型物 [15,16](即具有强光致发光 (PL) 的高导电黑色立方相 (Pm3m)、γ-正交相 (Pnma) 和非导电黄色正交相 (Pnma))。[15,16,24]
摘要:三氧化钼 (MoO 3 ) 是一种重要的过渡金属氧化物 (TMO),由于其在现有技术和新兴技术(包括催化、能源和数据存储、电致变色器件和传感器)中的潜力,在过去几十年中得到了广泛的研究。最近,人们对二维 (2D) 材料的兴趣日益浓厚,与块体材料相比,二维材料通常具有丰富的有趣特性和功能,这导致了对 2D MoO 3 的研究。然而,大面积真正的 2D(单原子层至几原子层厚)MoO 3 尚未实现。在这里,我们展示了一种简单的方法来获得晶圆级单层非晶态 MoO3,该方法使用 2D MoS2 作为起始材料,然后在低至 120°C 的基板温度下进行紫外臭氧氧化。这种简单而有效的过程可产生具有晶圆级同质性的光滑、连续、均匀和稳定的单层氧化物,这通过几种表征技术得到证实,包括原子力显微镜、多种光谱方法和扫描透射电子显微镜。此外,使用亚纳米 MoO3 作为夹在两个金属电极之间的活性层,我们展示了最薄的基于氧化物的非挥发性电阻开关存储器,该存储器具有低压操作和高开/关比。这些结果(可能可扩展到其他 TMO)将使进一步探索亚纳米化学计量 MoO3 成为可能,扩展超薄柔性氧化物材料和器件的前沿。关键词:晶圆级、单层、氧化钼、非晶态、电阻开关存储器
III-V胶体量子点(CQD)在红外光检测中引起了人们的关注,CQDS合成和表面工程的最新发展提高了性能。在这里,这项工作调查了光电探测器的稳定性,发现从电荷传输层(CTL)到CQDS活性层的锌离子的差异会增加其中的陷阱密度,从而导致操作过程中快速且不可逆转的性能损失。在防止这种情况下,这项工作引入了CQD和ZnO层之间的有机阻塞层。但是这些对设备性能产生了负面影响。然后,该设备可以使用C60:BCP作为顶部电子传输层(ETL),以实现良好的形态和过程兼容性,并选择NiO X作为底部孔传输层(HTL)。基于Nio X的第一轮设备显示出有效的光响应,但由于针孔引起的高泄漏电流和低敞开电路(VOC)。这项工作介绍了Poly [Bis(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)(PTAA),它使用Nio X NC形成杂种HTL,这是一种减少针孔形成,界面陷阱密度,界面陷阱密度和双肌发射重组,增强载体,增强的载体。在1 V施加偏置的970 nm处,光电探测器在970 nm处实现53%的外部量子效率(EQE),并且在连续照明操作的19小时后,它们保持了95%的初始性能的95%。光电电视机在80天的架子存储后保留了80%以上的性能。
化学传感和热量管理都代表着主要技术,可以在可穿戴设备中进行远程医疗保健,这在大流行社会中非常重要。石墨烯和相关的2D材料(GRM)具有可穿戴电子产品的新型电气和热性能的巨大潜力。特别是基于GRM的溶液的纳米结构GRM膜(图1A)的低温产生和沉积对于印刷柔性和可穿戴电子产品极为有吸引力。[1,2]已经开发了来自具有不同电子性能的2D材料的电子油墨来打印设备的不同元素:活性层中的半导体或半金属油墨,用于介电墨水的磁铁和用于电极的墨水[3,4]。单层六角硼硝酸硼(H-BN)是一种宽带2D半导体,具有出色的声子传输[5],这是用于热导电糊的有前途的聚合物填充剂。[6]在本次演讲中,我将描述表面活性剂和无溶剂和无溶剂喷墨印刷的薄膜薄膜设备的电荷传输机制,这些薄膜的薄膜设备(半金属),二钼钼(MOS 2,半导体,半导体)和钛金属MXEN(TI 3 C 2,METATIENT)的电气依赖性和磁场依赖于温度和磁场,并将其用于温度和磁场。[7]印刷几层MXENE和MOS 2设备中的电荷传输由组成薄片的固有运输机理主导。另一方面,印刷的几层石墨烯设备中的电荷传输主要由不同薄片之间的传输机构主导。[8][7]然后,我将讨论H-BN和Ti 3 C 2的纳米结构膜中的热传输,并报告与Wiedmann-Franz Law背道而驰,为在有效冷却电子电路和OptoelectRonic设备中的电气冷却和智能管理式智能处理和热量管理和智能处理中的电气和热导电涂料铺平了道路。
有机-无机金属卤化物钙钛矿正在迅速接近最先进的硅太阳能电池,性能最佳的设备现在已达到 25.7% 的能量转换效率 (PCE)。[1] 尽管稳定性仍然是钙钛矿太阳能电池 (PSC) 面临的挑战,但它们的溶液加工性是一大优势。刮刀涂布、[2] 狭缝模头涂布 [3] 和喷涂 [4] 等技术与卷对卷 (R2R) 加工兼容,原则上,这应该可以实现比现有硅太阳能技术高得多的生产速度。然而,用于结晶钙钛矿活性层的漫长退火时间降低了实际制造过程中可以达到的最大理论网速。2020 年,Rolston 等人展示了所有可扩展 PSC 加工技术中最高的涂层速度,实现了 > 12 m min −1 的生产速度。 [5] 喷涂工艺与大气等离子体后处理工艺相结合,[6] 制备出的 PSC 器件和模块的 PCE 分别为 18% 和 15.5%。至关重要的是,它们是在不对钙钛矿层进行退火的情况下制造的。在这种速度下,模块成本预计可以与 Si 完全竞争。[7] 相比之下,经过 10 分钟退火的旋涂 PSC 的计算吞吐率仅为 0.017 m min −1 ;这个速率远远超出了商业化要求。此外,高温处理步骤会增加公用设施成本并降低吞吐率,从而增加了器件制造成本。[8] 高工艺温度也与许多敏感的柔性(聚合物)基板不兼容,而这些基板预计在“物联网”应用中非常重要。[9,10] 这个不断增长的市场预计将使钙钛矿的初始投资和市场进入门槛降低一个数量级。[11]
摘要。北极变暖会加速融雪,在早春和澳大利亚末更频繁地揭露浅层或没有雪覆盖的土壤表面。FTC通过增加或减少溶解的有机碳(DOC)的量来影响北极土壤C动力学;但是,基于机理的DOC变化的解释认为其他土壤生物地球化学特性是有限的。为了了解FTC对北极土壤反应的影响,我们设计了来自阿拉斯加的表面有机土壤的缩影,并研究了几种土壤生物地球化学的变化,用于在-9.0±0.3°C时连续冻结的七个连续温度波动,并以6.2±0.3°C融化为12 h。ftc显着改变了以下土壤变量:土壤CO 2的生产(CO 2),DOC和总疾病氮(TDN)含量,两个DOC质量指数(SUVA 254和A 365 / A 254),微凝集物(MicroAggregate)(53-250 µm)(53-250 µm)分布和小型Mesopore(53-250 µm);多变量统计分析表明,FTCS改善了微聚集物和小型中孔的土壤结构,从而促进了土壤微生物的DOC分解以及FTCS的DOC数量和质量变化。这项研究表明,FTCS增加了土壤CO 2的产生,表明FTC影响了DOC的性质,而没有负面影响微生物活性。土壤微聚集通过FTC增强,随后的微生物活性和小型孔比例的折痕可以促进DOC分解,从而减少DOC数量。这项研究提供了一种基于机制的插入性,即FTC如何通过结合结构变化和微生物反应来改变活性层中有机土壤的DOC特征,从而提高了我们对北极土壤C动力学的理解。
摘要:环保溶液加工和光活性材料的低成本合成是有机太阳能电池商业化(OSC)的重要要求。尽管已经开发了各种水溶性受体,但可供处理的聚合物供体的可用性仍然非常有限。尤其是,现有聚合物供体的总体最高占用的分子轨道(HOMO)能级限制了功率转化效率(PCE)的进一步提高。Here, we design and synthesize two water/alcohol- processable polymer donors, poly[(thiophene-2,5-diyl)- alt -(2-((13-(2,5,8,11-tetraox- adodecyl)-2,5,8,11-tetraoxatetradecan-14-yl)oxy)-6,7-difluoroquinoxaline-5,8-diyl)] (p(qx8o-t))和poly [(硒苯2,5-二烯基) - alt-(2 - (((13-(2,5,5,8,11-(2,5,8,11-tetraoxadodec- yl))-2,5,5,8,8,11-tetraoxateTradecan-14-yl-14-yl)-6,7-6,7-二氟quinoxaline-5,5,8-piyylyyyyl)寡醇(乙二醇)(OEG)侧链,具有深HONO能级(〜- 5.4 eV)。以降低成本的几个合成和纯化步骤来实现聚合物的合成。理论计算发现,与烷基化的烷基化对应物相比,基于OEG的聚合物中观察到的带隙降低的介电环境变化是造成观察到的带隙降低的。这项研究为低成本,可加工的聚合物供体设计和具有高V OC的水性处理的OSC的制造提供了重要的线索。关键字:寡素(乙烯甘油),低成本,可供处理的全聚合物太阳能电池,生态兼容性,开路电压值得注意的是,基于p(qx8o-t)和poly [(n,n,n'--- bis(3-(2-(2-(2-(2-甲氧基) - 乙氧基)乙氧基)-2 - ((2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基) - 甲基) - 甲基)丙烯酸苯甲酸苯二甲酸苯乙烯1,4,5,8- bis(dicarbobimide)bis(dicarbobimide)(dicarbobimide)-2 boximide)-2,6-diene-andene-andene---------------------(2,2,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,(2) P(ndideg-t))活性层的PCE为2.27%,高开路电压(V OC)接近0.8 V,这是迄今为止据报道的AQ-ASPC的最高值之一。