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调控杂化准二维钙钛矿薄膜中的相位分布与载流子传输
摘要： 准二维钙钛矿因其高稳定性和易于调控的特性，成为传统三维钙钛矿的有力替代方案。然而，根据器件结构控制相分布仍是主要挑战。本研究通过超快瞬态吸收光谱证实了相纯度与垂直分布的调控方法及其对器件性能的影响。添加乙酸乙酯作为反溶剂可翻转钙钛矿薄膜的生长方向，而采用CH3NH3Cl和二甲基亚砜能减缓晶体生长速率，从而获得更高相纯度。载流子传输方向也随之得到调控。研究发现太阳能电池性能对相纯度的敏感性高于垂直分布。这些发现对于准二维钙钛矿在不同类型器件中的应用具有重要意义——这类应用需要改变相纯度和垂直分布特性。
关键词： 太阳能电池、载流子传输、垂直分布、相纯度、准二维钙钛矿
更新于2025-11-19 16:56:35
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一种合成高纯度α-四硼酸钙化合物的简便方法
摘要： 本研究开发了一种简便的α-CaB4O7化合物合成方法。以四水合四硼酸铵（ATB）为硼源，采用高温固相反应技术（840°C）制备目标产物，并通过热处理工艺提升物相纯度与结晶度。为控制形成单一钙四硼酸盐相，在初始粉体混合物中添加过量B2O3（2wt%）。运用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（FE-SEM）及X射线光电子能谱（XPS）等多种分析手段对样品进行表征：XRD用于评估物相纯度与结晶度；拉曼与FTIR光谱确认原子键合及其硼酸根阴离子基团；FE-SEM研究α-CaB4O7形貌，结合能谱（EDX）分析元素组成。XRD证实产物具有单斜对称性的α相结构，其衍射图谱中未出现CaB2O4、Ca2B6O11等杂相衍射峰。XPS首次测得所有预期特征峰，其结果与FE-SEM及EDX分析一致。
关键词： CaB4O7化合物，固态反应，相纯度，高度结晶
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过受体的溶液有序聚集和限制效应优化全聚合物太阳能电池的域尺寸与相纯度
摘要： 全聚合物太阳能电池（all-PSCs）活性层中的相畴尺寸、相纯度以及互穿网络结构对高效电荷产生和载流子传输至关重要。但由于聚合物-聚合物混合及链缠结的能量不利性，同时减小相畴尺寸并提高相纯度极具挑战。本研究通过促进J51:N2200共混物的溶液有序聚集及相分离过程中受体N2200在J51中的受限分布，实现了对其相畴尺寸与相纯度的调控。为此筛选了氯仿（CF）、间三甲苯（Mes）和环戊基甲基醚（CPME）三种溶剂——随着J51与N2200在这三种溶剂中溶解度的差异逐渐增大，仅CPME溶液中的N2200能形成有序结构，从而降低成核势垒、提高成核密度并增强N2200的模板效应。相分离过程中，N2200的有序聚集主导固液相分离并对J51产生限域作用。因此相较于CF溶液浇铸的薄膜，CPME溶液制得的共混薄膜具有更精细的相分离尺度，且有序聚集的"记忆"效应会强化薄膜的有序性。最终通过绿色溶剂CPME加工获得了具有小相畴尺寸（≈21 nm）、互穿网络结构及更高结晶度的共混薄膜。该优化形貌促进了电荷产生过程与载流子传输，实现了短路电流（Jsc）、填充因子（FF）及光电转换效率（PCE）的提升。
关键词： 全聚合物太阳能电池、畴尺寸、相纯度、溶液有序聚集、限制效应
更新于2025-09-11 14:15:04