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摘要: 尽管无机卤化物钙钛矿在波长转换和激光应用中展现出巨大潜力,但其稳定性和可扩展性仍是实际应用的障碍。本研究首次采用晶圆级无机钙钛矿单晶来解决上述问题。光谱分析表明,晶体表面的载流子俘获是阻碍弱穿透单光子泵浦实现光学放大的主要原因,而晶体内部结构完好,在近红外波段通过双光子吸收表现出低阈值受激发射。得益于表面层的有效?;?,该受激发射在连续泵浦4小时后仍保持初始强度的90%,且未经封装长期储存(>一年)后阈值几乎恒定。通过利用平行镜腔,我们构建了具有空间相干输出光束的光泵浦波长转换与激光器件。本发现极大推动了基于卤化物钙钛矿的实用化相干光源发展。
关键词: 波长转换、激光作用、可扩展性、双光子吸收、无机卤化物钙钛矿、稳定性、相干光源、受激发射
更新于2025-09-23 15:21:01
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全无机钙钛矿太阳能电池中晶格应变抑制δ相的原位观测
摘要: 晶相调控与有序晶体生长对全无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率和稳定性起着至关重要的作用。然而,驱动稳定相态与高性能的内在晶体生长动力学机制尚不明确。本研究首次通过原位掠入射广角X射线散射(GIWAXS)技术揭示:晶格应变程度是抑制δ相生长的关键因素。我们实时追踪了内部晶体结构变化,成功解耦了不同基底温度下的晶体生长动力学过程,最终实现了对称晶格结构与垂直基底生长。该发现为无机钙钛矿晶体生长提供了新见解,对高性能全无机PSCs的研发具有重要价值。
关键词: 广角X射线散射(GIWAXS)、CsPbI2Br、无机卤化物钙钛矿、晶格应变
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过成分和热退火控制实现的电子陷阱及其与钙钛矿太阳能电池性能的关联
摘要: 本研究通过有机-无机卤化物钙钛矿的纳米结构调控,探究了实现钙钛矿太阳能电池高效稳定性能的关键因素。具体采用热退火控制晶粒生长的方法,系统分析了MAPbI3(简称MA)、(FA0.83MA0.17)Pb(I0.83Br0.17)3(简称FAMA)和(Cs0.10FA0.75MA0.15)Pb(I0.85Br0.15)3(简称CsFAMA)三种钙钛矿材料?;贔AMA和CsFAMA的电池展现出稳定的光伏性能,而MA电池的性能对退火时间主导的钙钛矿晶粒尺寸高度敏感。通过光导噪声显微镜和电容分析等电子陷阱表征技术,全面解析了与电池性能直接相关的微观/纳米特征。研究发现:通过1/f噪声和俘获/释放电容分析表明,CsFAMA的陷阱密度低于MA和FAMA;在货架期测试中,虽然功率转换效率明显下降,但FAMA和CsFAMA电池的开路电压(Voc)数周内几乎无变化,其陷阱态向带边移动。研究还通过浅/深陷阱及钙钛矿与界面处附加可移动缺陷的表征,探讨了影响太阳能电池性能的关键根源。
关键词: 1/f噪声,有机-无机卤化物钙钛矿,钙钛矿太阳能电池,电容,电子陷阱
更新于2025-09-24 04:50:56
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无机卤化物钙钛矿材料与太阳能电池
摘要: 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)已实现第三方认证的惊人光电转换效率(PCE)25.2%,该数值可与商业化硅(Si)及铜铟镓硒太阳能电池相媲美。然而其以高温劣化为代表的显著不稳定性仍是商业化应用中的严重问题——这种热不稳定性源于有机化合物的高挥发性和反应活性。因此,基于无机钙钛矿材料的太阳能电池因其优异的热应力耐受性备受关注。过去数年间,无机钙钛矿PSCs取得了惊人进展,其中CsPbI3和CsPbI2Br PSCs分别展现出超过18%和16%的卓越PCE。本综述系统探讨了无机钙钛矿材料的特性与器件结构,并梳理了PCE与稳定性的研究进展。值得关注的是,所有功能层均为无机组分的"全无机PSCs"为攻克传统有机-无机PSCs的热不稳定性提供了可行方案,为钙钛矿太阳能电池的商业化生产开辟了新视野。
关键词: 无机卤化物钙钛矿、太阳能电池、热稳定性、功率转换效率、全无机PSCs
更新于2025-09-12 10:27:22
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有机-无机卤化物钙钛矿光伏材料中光诱导相分离的结构起源
摘要: 混合卤化物钙钛矿光伏材料中的光诱导相分离会导致低带隙区域的形成,从而限制器件电压。本研究探究了这种光不稳定性对晶体结构的依赖性,并在(CsyFA1?y)Pb(BrxI1?x)3相图的立方-四方溶线范围内绘制了其分布图谱。
关键词: 有机-无机卤化物钙钛矿,立方-四方溶线,光伏材料,光诱导相偏析,晶体结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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过量载流子诱导的杂化钙钛矿不稳定性
摘要: 确定有机-无机卤化物钙钛矿(OIHPs)本征不稳定性的来源对其在电子设备(包括太阳能电池、光电探测器、辐射探测器和发光二极管)中的应用至关重要,因为这些器件的效率或灵敏度已被证明可与商用设备相媲美。我们发现,无论是入射光还是电极电流注入产生的自由电荷都会降低OIHPs的稳定性,而高效的电荷提取则能有效稳定钙钛矿材料。空穴和电子的过量存在会降低OIHPs内部离子迁移的活化能,加速其降解,且过量的空穴和电子分别促进阳离子或阴离子的迁移。与开路状态下光生电荷被限制在钙钛矿层中相比,能够高效提取载流子的OIHP太阳能电池在常规工作条件下表现出更好的光稳定性。
关键词: 载流子提取、离子迁移、有机-无机卤化物钙钛矿、稳定性、太阳能电池
更新于2025-09-09 09:28:46