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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 调节混合卤化物钙钛矿的带隙以提升单色光照射下的光伏性能

    摘要： 有机-无机卤化物钙钛矿已成为光电器件中极具前景的材料。本文聚焦于钙钛矿材料作为单色光转换器件的新应用领域。首先介绍了室温下带隙从近红外延伸至可见区的有机-无机钙钛矿半导体的光学特性。采用(FAPbI3)x(MAPbBr3)1-x和FA0.85MA0.15Pb(IxBr1-x)3两种混合有机-无机杂化钙钛矿实现带隙调控，获得了带隙随x值近似线性变化的结果。研究了薄膜组分与器件性能的关联规律。基于上述带隙调控结果，在683纳米波长附近带隙的两种器件经单色光照射测试，实现了60 mW cm?2单色光照射下高达40%的转换效率。结果表明该钙钛矿薄膜具有陡峭的光学吸收边，能制成高效的单色光转换器件。

    关键词： 单色光、混合卤化物钙钛矿、带隙调控、光伏性能

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 通过Sb2S3界面修饰抑制碘离子迁移以实现稳定的无机钙钛矿太阳能电池

    摘要： 在混合卤化物钙钛矿中，由于卤素离子迁移常出现卤素相偏析现象，这会导致钙钛矿器件稳定性严重下降。本研究通过CsPbIBr2钙钛矿的恒电位处理直接揭示了碘离子迁移过程。采用Sb2S3界面修饰后，碘离子缺失情况显著减少。我们进一步运用DFT计算优化钙钛矿界面的几何位置，并通过径向分布函数(RDF)分析原子扰动。模拟显示Sb2S3-CsPbIBr2界面处钙钛矿晶格产生轻微畸变，且因卤素空位减少使碘离子波动减弱。此外，通过热刺激电流计算评估改性钙钛矿器件的缺陷密度。由于Sb2S3与钙钛矿的相互作用，器件获得了抗湿稳定性并在400小时内保持光活性。改性CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池实现了9.31%的最佳效率，较原始器件提升26.31%。

    关键词： 稳定性，混合卤化物钙钛矿，硫化锑，密度泛函理论，碘离子迁移

    更新于2025-11-14 15:15:56

  • 低维混合钙钛矿半导体中的量子限制与介电限制效应

    摘要： 混合卤化物钙钛矿如今已成为引领低成本薄膜光伏技术领域的明星材料。继高效稳定三维块体合金需求激增后，多层卤化物钙钛矿和胶体钙钛矿纳米结构于2016年作为该挑战的可行替代方案出现，其性能大幅超越了2009年和2014年分别提出的原始概念验证。这重新激发了对低维混合卤化物钙钛矿的研究兴趣，同时催生了日益增多且差异化的应用场景。本文综述了胶体纳米结构与多层化合物的既往及现有文献，强调精确结构信息的获取对合理理解量子限域效应和介电限域效应具有决定性意义。 层状卤化物钙钛矿在钙钛矿发展史上占据特殊地位，1980至1990年代涌现了大量奠基性研究。近年来，通过专门研究其电子结构和光电特性的新理论方法，以及基于现代实验技术的日益增多研究成果，结构-性能关系的理性认知获得显著提升。这是提供深度解析工具的必要步骤，以揭示其超越三维块体材料的广泛化学工程可能性。文中也着重对比了经典半导体纳米结构与二维范德华异质结构。 自2015年以来，胶体纳米结构在发光应用领域快速发展。尽管近两年通过多种光谱技术进行了深入研究，但关于量子限域和介电限域效应对其光电特性影响的描述仍处于初级阶段。

    关键词： 量子限域、多层钙钛矿、结构工程、胶体纳米结构、混合卤化物钙钛矿、光电性能、二维材料、介电限域

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 热稳定、高效、气相沉积无机钙钛矿太阳能电池

    摘要： 我们报道了采用气相沉积技术制备的热稳定性无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池，在200°C环境下持续72小时器件性能无衰减。X射线衍射分析证实钙钛矿层在高达200°C的退火过程中未发生成分降解。通过使用PbI2和CsBr前驱体的逐层气相沉积技术（厚度为数纳米），我们制备出光电转换效率达11.8%的无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池。我们研究了钙钛矿制备工艺中控制钙钛矿层混合程度的几个关键参数及其对器件效率和迟滞效应的影响。该钙钛矿材料的热稳定性及其1.87eV的能带隙，使其适用于实际环境中串联结电池的应用——在夏季环境温度超过55°C、硅电池?？槲露冉咏?6°C的高光照条件下仍能稳定工作。

    关键词： 热稳定性、无机钙钛矿太阳能电池、真空沉积、混合卤化物钙钛矿、逐层沉积、热降解

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二维混合卤化物钙钛矿：原理与前景

    摘要： 混合卤化物钙钛矿已成为新兴半导体材料领域的"下一个重大突破"，过去十年间其在高性能光伏器件中的成功应用见证了这一崛起。三维（3D）钙钛矿的蓬勃发展以CH3NH3PbI3为引领，掀起了该领域的复兴浪潮。然而下一代卤化物钙钛矿的特征在于低维结构，其中二维（2D）钙钛矿衍生物作为更具多样性的半导体混合材料亚群迅速扩展，展现出更高的可调控性和优异的光物理特性。本综述首先回溯"钙钛矿热潮"之前早期的研究报道，追踪这些奠基性工作如何发展为当今的研究焦点——2D卤化物钙钛矿正推动高性能光电子学多个领域的发展。我们从结构视角解析2D卤化物钙钛矿的演进历程，对决定其特殊物理性质的材料结构类型进行分类?；谖藁慵捌湫奘畏绞?、有机阳离子多样性这两个关键要素对2D混合卤化物钙钛矿进行系统梳理。当这两个异质组分通过合成调控（有机阳离子或无机元素的置换）或外部刺激（温度与压力）相互融合时，模块化钙钛矿结构会演化形成晶体学定义的量子阱（QW）。由此产生的复杂电子结构对结构特征高度敏感，这种敏感性又可作为调控量子阱介电和光学性质的调节旋钮。最后我们总结了迄今已实现的最显著光电器件成果，同时展望未来材料发现与潜在技术发展。

    关键词： 二维（2D）钙钛矿衍生物、光电器件、量子阱（QW）、混合卤化物钙钛矿、半导体杂化材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 原位形成于聚苯乙烯中的CH3NH3PbBr3纳米晶体用于提高白光LED的显色指数

    摘要： 提出了一种新方法，可在甲苯分散的聚苯乙烯中无（MAPbBr3@PS）或有宽带发光体（MAPbBr3/GAG:Ce@PS）存在时原位形成MAPbBr3纳米粒子。该方法可实现钙钛矿材料零损耗利用、发光体纳米粒子在聚合物基质中的均匀分布，并保持高光致发光量子产率（约46%）。由MAPbBr3制得的样品呈现绿色光致发光，其最大发射峰因尺寸效应从块状钙钛矿粉末到薄膜时发生蓝移。将MAPbBr3/GAG:Ce@PS纳米复合薄膜用于白光LED，可使显色指数提升至92，相关色温超过5800K。

    关键词： 纳米复合薄膜、量子产率、光致发光、混合卤化物钙钛矿

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过纳米晶体尺寸控制混合卤化物钙钛矿中的相分离

    摘要： 混合卤化物钙钛矿因其可调的光学特性，是开发太阳能电池和发光二极管等应用的有前途候选材料之一。然而，通过形成富溴和富碘的分离区域所引发的光诱导相偏析，限制了其整体适用性。我们追踪了CsPbBr3-xIx随结晶尺寸增大在连续波激光照射（405 nm，10 mW cm-2）下的相偏析及其光致发光现象，观察到从46±7纳米的临界尺寸开始出现相偏析。该结果与通过发射寿命和偏析速率实验计算得出的扩散长度（45.8纳米）高度吻合。此外，通过开尔文探针力显微镜，我们证实了相偏析与晶粒中心/边界间可逆卤素离子迁移之间的关联。这些发现为获得无偏析混合卤化物钙钛矿并提升其在光电器件中的性能开辟了途径。

    关键词： 纳米晶体尺寸、光致发光、相分离、开尔文探针力显微镜、混合卤化物钙钛矿

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 混合卤化物钙钛矿光吸收体的维度工程

    摘要： 混合卤化物钙钛矿太阳能电池于2009年首次问世，其电池效率在短短几年内就从不足10%迅速飙升至超过23%。卤化物钙钛矿具有理想的工艺简易性，但在接触水和高温时非常脆弱。这种脆弱性对其在光伏技术中充分发挥实际潜力构成了巨大挑战。为解决这一问题，本文综述了混合维度钙钛矿的最新进展——通过采用不同尺寸和官能团的有机胺阳离子，可以精细调节材料在功率转换效率与稳定性之间的平衡。

    关键词： 混合卤化物钙钛矿、有机胺阳离子、稳定性、混合维钙钛矿、太阳能电池、功率转换效率

    更新于2025-09-09 09:28:46