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期刊信息/Journal information
陕西师范大学学报（自然科学版）
陕西师范大学学报（自然科学版）

黄春长

双月刊

1672-4291

Lkxuebao@snnu.edu.cn

029-85308734

710062

陕西省西安市长安南路

陕西师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Shaanxi Normal University(Natural Science Edition)CSCDCSSCI北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是教育部直属高校陕西师范大学主办的自然科学学术性刊物，面向海内外公开发行。它以繁荣科学文化，促进学术交流，发现培养人才，为两个文明建设服务为办刊宗旨，刊登数、理、化、生物环境，计算机科学，体育运动等方面的最新成果。多次获奖，被多个统计源收录。
正式出版
收录年代

    空气中制备碳基无空穴传输层CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池研究

    李方杰台启东
    1-9页
    查看更多>>摘要：基于无机CsPbI2Br的碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池(carbon based hole transport material free perovskite solar cells,C-PSCs)具有成本低、易制备和稳定性好等优点而受到广泛关注.研究了空气环境下制备高效稳定的平面异质结 CsPbI2Br C-PSCs的 2 种制备工艺.首先,通过对反溶剂材料的种类及用量、钙钛矿前驱体溶液浓度等参数的优化,在反溶剂为 800 μL、钙钛矿前驱体溶液浓度为 1.2 mol/L的条件下,采用一步溶液法成功制备了光电转换效率为 9.87%的CsPbI2 Br C-PSCs.其次,为摆脱一步溶液法对有毒反溶剂的依赖,引入低温预退火工艺,通过对预退火时间及温度、钙钛矿前驱体溶液浓度等参数的优化,在空气环境下,预退火温度为 80℃、钙钛矿前驱体溶液浓度为 1.6 mol/L且未使用反溶剂的条件下获得了 10.52%的最佳光电转化效率,同时CsPbI2 Br钙钛矿的退火温度可降低至 240℃,并且未封装的器件在空气环境下显示出了较好的稳定性.

    平面异质结碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池空气环境CsPbI2Br低温预退火

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    双碳背景下的新能源开发及存储专刊

    刘治科
    1页
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    Au@Ag@SiO2纳米棒等离子体对钙钛矿太阳能电池铅含量的降低策略

    傅年庆李培育刘艳春
    10-17页
    查看更多>>摘要：Pb基卤化物钙钛矿的环境毒性是阻碍钙钛矿光伏技术产业应用的重要因素.通过降低钙钛矿吸光层厚度来减少Pb的用量(即物理降铅)是降低铅基钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)环境毒性的重要方法,但吸光层厚度的降低将显著削弱电池的光捕获能力.通过调节Au@Ag@SiO2 纳米棒等离子体粒子的共振吸收波长与钙钛矿吸收光谱进行匹配,并将其引入TiO2 介孔层,利用金属等离子体粒子的局域表面等离子共振(localized surface plasmon resonance,LSPR)产生的陷光效应实现了薄吸光层PSCs对长波长可见光的强化利用.当吸光层厚度从常规 720 nm大幅降低到 260 nm时,薄吸光层 PSCs的光电转换效率仅下降 14.1%(效率从 19.1%下降到16.4%),但电池的Pb用量减少了 63.9%.研究表明,利用金属等离子体粒子的LSPR效应可大幅减少PSCs的铅含量并同时保持较高的光电转换效率.

    钙钛矿太阳能电池物理降铅金属等离子体局域表面等离子共振薄吸光层

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    非共轭聚合物在有机太阳能电池中的自组装效应

    魏镇邦刘升华
    18-27页
    查看更多>>摘要：为简化工艺流程并提高器件效率,利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的自组装效应,制备了非富勒烯正置有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)的阴极界面层.相比传统的体异质结,通过顺序沉积法制备的准平面异质结活性层结构能更好地发挥 PVP的自组装效应.通过接触角、原子力显微镜等表征PVP的自组装迁移方向及过程,并从器件的光强依赖关系分析了 PVP影响器件效率的机理.结果表明:在基于准平面异质结构并以 PM6:Y6 为活性层的有机光伏器件中,引入PVP形成的自组装阴极界面层可使器件的光电转换效率高达 11.32%,相比于参考器件其效率提高了 25.5%.结果说明对于具有低沸点溶剂的有机太阳能电池,通过准平面异质结活性层结构和非共轭聚合物自组装电子传输层的结合,将获得简单且效率更高的制备工艺.

    有机太阳能电池聚乙烯吡咯烷酮自组装效应准平面异质结非共轭聚合物

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    前驱体工程制备高效无机CsPbX3钙钛矿太阳电池

    杨少敏武玫孜刘治科
    28-47页
    查看更多>>摘要：无机CsPbX3 钙钛矿材料由于其优异的光电性能、较宽的可调带隙及简单的制备工艺而得到广泛关注.溶液制备无机CsPbX3 钙钛矿结晶速率过快,结晶质量不高,所获得的 CsPbX3 薄膜体相和表面存在大量的缺陷,严重影响了CsPbX3 钙钛矿太阳电池(perovskite solar cells,PSCs)的效率和稳定性,因此需要调控CsPbX3 薄膜的结晶过程,钝化其缺陷,以便获得高质量的钙钛矿薄膜和高效、稳定的无机CsPbX3 PSCs.近年来,前驱体工程已被证明是获得高质量钙钛矿薄膜的有效策略.该文对无机CsPbX3 钙钛矿晶体结构、光电性能、制备方法及存在问题等方面进行概述,总结并讨论了基于前驱体工程制备高质量无机 CsPbX3 钙钛矿薄膜的 4 种主要方法,包括组分优化、添加剂策略、中间相调控、异质结构筑.其中,组分优化能够有效调控结晶速率和结晶路径;添加剂策略实现对不同类型缺陷的钝化;中间相调控是获得优良的表面形貌和高结晶度钙钛矿薄膜的关键策略;异质结构筑是抑制不利非辐射复合,提高钙钛矿稳定性的有效策略.最后,对无机CsPbX3 PSCs研究的发展趋势进行了展望,在未来应该深入探索 CsPbX3 钙钛矿薄膜结晶机理和缺陷钝化物理机制,以制备高质量钙钛矿薄膜,同时应致力于大面积器件和叠层电池的制备和开发,以实现更高的光电转换效率和商业化应用.

    CsPbX3钙钛矿太阳电池前驱体工程缺陷钝化光伏性能

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    基于吸收层缺陷调控制备碳电极钙钛矿太阳能电池

    王楠楠高怡璇张心雨冯丽娜...
    48-54页
    查看更多>>摘要：缺陷调控是提高钙钛矿太阳能电池光电转换效率和稳定性的有效策略之一.通过功能添加剂可有效地钝化钙钛矿层缺陷,从而提高钙钛矿太阳能电池的性能.系统研究了六甲基磷酰胺(HMPA)对钙钛矿层中缺陷的钝化,通过 HMPA与钙钛矿薄膜表面和内部未配位的 Pb2+形成稳定络合物,从而控制钙钛矿晶粒的成核和生长速率,以促进高质量钙钛矿薄膜的形成.分析了HMPA添加量对钙钛矿薄膜和电池器件光电性能的影响,获得了光电转换效率为 13.89%的器件,与未加入 HMPA处理的器件相比较,器件的光电转换效率和稳定性都有所提高,该策略为制备高效稳定的碳基钙钛矿太阳能电池提供了参考.

    钙钛矿太阳能电池缺陷钝化碳电极稳定性

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    过渡金属掺杂MoS2析氢性能研究

    黄洛张楠江瑞斌
    55-62页
    查看更多>>摘要：采用密度泛函理论研究了不同过渡金属掺杂对 MoS2 析氢性能的影响.分析了掺杂元素为第 4 周期过渡金属时,掺杂对MoS2 的平面、Mo边缘及S边缘析氢性能的影响.结果表明:本征MoS2 的边缘析氢性能远优于平面析氢性能,而S边缘的析氢性能高于Mo边缘.无论掺杂还是表面吸附过渡金属原子均提高了MoS2 平面的析氢性能,但是不同元素掺杂对 S边缘和 Mo边缘析氢性能的影响不同,计算结果表明Co掺杂MoS2 的平面、S边缘、Mo边缘具有最优的析氢性能,氢吸附的自由能变化分别为 0.01 eV、-0.03 eV和 0.07 eV.

    过渡金属掺杂MoS2析氢反应自由能第一性原理计算

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    碳布上FeOOH纳米片的制备及其钠离子存储性能

    杨文兰徐莺歌雷志斌
    63-71页
    查看更多>>摘要：钠离子电池负极材料在充放电过程中存在体积变化较大,以及电极的导电率较低等问题.为进一步提高钠离子电池的性能,通过电化学沉积技术在酸处理后的商业碳布(carbon cloth,CC)上沉积了γ-FeOOH,得到了FeOOH和碳布的复合(CC-FeOOH)钠离子电池负极.结果表明:生长于碳布上的FeOOH呈现垂直交叉的纳米片结构,该结构有利于 Na+在 FeOOH 纳米片之间快速穿梭.而碳布基底不仅增强了电极的导电性,还可防止充电和放电过程中 FeOOH 纳米片从电极的表面脱落.基于γ-FeOOH 的纳米片形貌和碳布的良好导电性,电化学沉积 3h得到的 CC-FeOOH-3h电极在 0.1 A/g 和 1A/g 电流密度下循环 100 和 500 圈后比容量分别为 684 mA·h/g和 181 mA·h/g,即使在 5A/g的大电流密度下,电极依然保持了 135 mA·h/g的比容量.所制备电极表现出高的比容量、长的循环寿命和良好的倍率性能,有望成为未来高性能钠离子电池负极候选材料.

    碳布FeOOH纳米片电化学沉积负极钠离子电池

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    锂/钠离子电池用聚阴离子类柔性电极研究进展

    马继贤李琪
    72-86页
    查看更多>>摘要：锂/钠离子电池用聚阴离子类柔性电极,由于具有较好的柔韧和延展性、高工作电位和框架型稳定结构等优势被广泛关注.根据所含过渡金属元素的种类将聚阴离子类柔性电极进行分类,从电极的制备方法和储能性能 2 个角度,对该类电极的发展历程和技术思路进行综述.在柔性电极制备方面,主要讨论了化学气相沉积法、静电纺丝法、溶剂热法和溶胶-凝胶法,讨论了不同方法对电极机械性能的影响.在储能性能方面,分析了比容量、工作电压、倍率性能和循环寿命 4 个指标,归纳了不同制备方法对储能性能的影响.对于高能量密度和长循环寿命的需求,指出了聚阴离子类柔性电极研发过程中存在能量密度不高、电化学性能优化不足和不统一的柔性评估标准等问题.

    聚阴离子化合物柔性电极锂离子电池钠离子电池高储能性能

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    三维多孔Ni3S2电极的形貌调控及其储钠性能

    樊小勇张露露孙瑞波
    87-96页
    查看更多>>摘要：为解决Ni3S2 钠离子电池负极在循环过程中产生的体积膨胀、材料粉化及循环稳定性差的问题,以三维多孔镍为基底,通过控制水热时间调控了 Ni3S2 电极形貌,研究了不同微观形貌对其电化学性能的影响.结果表明:在短水热时间内,三维多孔 Ni3S2 电极趋向于生成纳米片阵列;随着水热时间的增加,纳米片逐渐卷曲为纳米管阵列,最终完全转变为纳米管阵列结构.纳米管阵列在循环过程中具有更稳定的结构,确保了电子和离子的高速传输.三维多孔 Ni3S2 纳米管阵列电极具有最优的长循环性能和倍率性能,在 100 mA/g 的电流密度下循环 200 次,比容量保持279.1 mA·h/g,保持率达到 53.7%,远高于三维多孔Ni3S2 纳米片阵列电极(26.6%)和三维多孔纳米片和纳米管复合形貌的Ni3S2 电极(38.7%).当电流密度增大到 1.6A/g时,三维多孔Ni3S2纳米管阵列电极仍可提供 291.1 mA·h/g的比容量.

    钠离子电池三维多孔硫化镍纳米片纳米管

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