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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 具有高X射线光响应的三维碘化铅类钙钛矿杂化材料

    摘要： 大型有机阳离子无法稳定三维钙钛矿AMX3结构，因其无法容纳于立方八面体笼中（不符合戈尔德施密特容忍因子规则），通?；嵝纬傻臀峁?。本研究报道大尺寸双阳离子氨基甲基吡啶鎓（AMPY）可模板化新型类传统钙钛矿的三维结构，其化学式为(xAMPY)M2I6（x=3或4，M=Sn2+或Pb2+），相当于AMX3公式的两倍。但由于戈尔德施密特容忍因子规则的立体位阻要求，(xAMPY)M2I6无法形成标准钙钛矿结构。这些化合物采用角共享与边共享混合连接方式，从而形成新型三维结构。密度泛函理论计算表明这些化合物为间接带隙半导体，在略高能量处存在直接带隙并具有离域电子能带。锡基与铅基化合物的带隙分别约为1.7 eV和2.0 eV，略高于对应AMX3三维钙钛矿。其拉曼光谱呈弥散特征，在接近0 cm-1的极低频区有宽幅上升中心峰——该特征表明其具有动态晶格、高度非谐性及耗散振动特性，与三维AMX3钙钛矿极为相似。(3AMPY)Pb2I6晶体器件在无偏压环境光下呈现清晰光电响应，反映其具有高载流子迁移率(μ)和长载流子寿命(τ)。该器件还表现出显著的X射线光电流，具有高达~1.2×10-4 cm2/V的μτ乘积及207 μC·Gy-1·cm-2的X射线灵敏度。

    关键词： 金属卤化物杂化物、混合阳离子、光响应、X射线探测器、异常带隙行为

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 在钙钛矿太阳能电池中混合阳离子和卤素阴离子

    摘要： 在本研究中，我们合成了三价阳离子（A=Cs、FA、MA）混合卤素（X=I、Br、Cl）的APbX3化合物，以开发具有更高热稳定性和高功率转换效率的钙钛矿太阳能电池（PSCs）。我们深入研究了阳离子组合与卤素混合在介观结构PSCs中的影响。铯元素的存在带来了更强的稳定性、更少的杂质以及更高的重现性。实验测得含I-Br化合物的PSCs功率转换效率约为17%，含I-Cl化合物的PSCs约为13.5%。尽管效率较低，但含I-Cl的PSCs在环境条件下表现出更强的稳定性。

    关键词： 介观结构太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、稳定性、混合卤化物、混合阳离子

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 将铯阳离子掺入甲脒-甲基铵基混合卤化物钙钛矿太阳能电池的极限

    摘要： 铯（Cs）同样能增强钙钛矿的热力学稳定性。我们通过扩散掺杂法，探索将Cs引入已证实具有高性能的混合阳离子（FA/MA）与混合卤素（I/Br）基础钙钛矿体系的方法。该工艺可形成无残留PbI?且吸光度更高的平整钙钛矿薄膜。虽然随着Cs添加量增加，PbI?残留逐渐消失，但当Cs浓度超过15%时薄膜形貌会变粗糙。少量PbCl?的引入能容纳更高Cs含量，从而获得平整薄膜表面并进一步提升器件性能。

    关键词： 混合阳离子、铯掺杂、薄膜太阳能电池、相互扩散、两步法、钙钛矿

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 在PbI?薄膜中引入CsF以制备稳定的混合阳离子-卤化物钙钛矿太阳能电池

    摘要： 通过一步法向混合阳离子-卤化物钙钛矿薄膜中添加少量CsI被证明是制备高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）的绝佳策略。然而，一步法通常依赖反溶剂洗涤过程，该方法难以控制且不适合大面积器件制备。本研究采用CsF并通过两步法将Cs掺入钙钛矿薄膜。结果表明，CsF能有效扩散至PbI2晶种膜中，显著增强钙钛矿结晶度，从而形成具有超长光致发光载流子寿命（1413纳秒）、优异光稳定性、热稳定性和湿度稳定性的高质量Cs掺杂钙钛矿薄膜。所制备的PSCs功率转换效率（PCE）超过21%，且具有卓越的热稳定性：在60°C老化测试300小时后仍保持原始PCE的96%。CsF掺杂工艺为稳定高性能PSCs提供了新途径。

    关键词： 氟化铯、混合阳离子-卤化物钙钛矿太阳能电池、稳定性、铯掺杂

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩的随机共聚物空穴传输材料用于钙钛矿太阳能电池

    摘要： 具有不同空穴提取能力的空穴传输材料（HTMs）对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率起关键作用。此外，采用给体-受体（D-A）无规共聚物HTM以获得更深的HOMO能级，对PSCs的空穴提取和耐久性极为有利?；诖耍狙芯看泳?{4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,6-二基}{3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基})（PTB7）主链结构出发，开发了一种高溶解度的D-A型无规共聚苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩衍生物（RCP-BTT）HTM。合成的无掺杂RCP-BTT HTM因其与钙钛矿能级的高度兼容性，展现出比PTB7（-5.15 eV）更深的HOMO能级（-5.28 eV）。RCP-BTT的梯度带排列结构，在以含铯三元阳离子钙钛矿为吸光层的PSCs中实现了高效空穴提取，从而表现出优异的光伏性能。掺杂型RCP-BTT的开路电压（Voc=1.09 V）较母体PTB7（1.06 V）显著提升，最终效率达14.57%，高于PTB7的12.02%。总体而言，基于聚合物RCP-BTT HTM的PSC光伏性能提升，归因于其更深的HOMO能级和卓越的空穴提取能力。

    关键词： 无规共聚物、能带排列、混合阳离子、空穴提取、钙钛矿太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于FA0.92MA0.08PbI3单相钙钛矿的高效太阳能电池的先进部分成核技术

    摘要： 迄今为止，高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）的研发已取得广泛且相当成功的进展?；旌涎衾胱痈祁芽驠AxMA1?xPbI3（甲脒/甲基铵铅碘化合物）因其宽吸收范围和卓越的热稳定性而具备高性能潜力。然而，通过前驱体溶液控制钙钛矿薄膜中混合阳离子比例已被证明具有难度。此外，FAxMA1?xPbI3薄膜含有高比例的MA+，存在严重的相分离和高陷阱态问题，导致光伏性能欠佳。本研究为抑制相分离，开发了一种后处理方法：通过用混合FAI/MAI溶液处理制备的中间相FAI-PbI2-DMSO（DMSO：二甲基亚砜），在退火前实现部分成核。研究发现，在最终钙钛矿FA0.92MA0.08PbI3中，由于类似分子结构在后处理薄钙钛矿薄膜中引发离子交换并促进部分成核，缺陷显著减少。由此增加的光吸收和降低的陷阱态共同提升了开路电压与短路电流。采用该后处理方法制备的PSCs展现出可靠的重复性，在标准大气条件下最高功率转换效率达20.80%，80天仅衰减约30%。

    关键词： 部分成核、缺陷、钙钛矿太阳能电池（PSC）、稳定性、混合阳离子、单相

    更新于2025-09-11 14:15:04