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提高反式钙钛矿太阳能电池效率至21%以上的新策略：高湿度诱导的钙钛矿薄膜自钝化
摘要： 已知钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能对制备环境中的湿度极为敏感。然而，水分影响钙钛矿薄膜质量和器件性能的主要机制尚未完全阐明。本工作通过建立包含高湿度处理和充分DMSO气氛退火的制备新策略，获得了具有显著高开路电压（VOC）的反式PSCs。研究发现，高湿度处理导致的钙钛矿晶粒表面晶格畸变在钙钛矿自钝化过程中起关键作用?；诟米远刍祁芽竽さ姆词剑╬-i-n）PSCs有效抑制了非辐射复合，使器件VOC提升至1.17 V并实现21.38%的最高效率。本研究预期将为当前关于水分影响PSCs性能的作用机制提供更深入的见解。
关键词： 自钝化、高开路电压、钙钛矿太阳能电池、高湿度、晶界
更新于2025-09-23 15:19:57
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无需反溶剂工艺的Lewis碱环糊精自钝化钙钛矿实现高效发光二极管
摘要： 金属卤化物钙钛矿作为下一代高品质照明和高清显示用发光材料的候选者备受关注。然而，在溶液法制备钙钛矿薄膜过程中不可避免会产生高密度缺陷，导致发光二极管（LED）的激子复合效率低下。本研究开发了一种简便新颖的自钝化策略，通过抑制钙钛矿薄膜中的缺陷形成来构建高性能LED。我们首次在钙钛矿前驱体溶液中引入1,4,8,11-四氮杂环十四烷（cyclam），该分子在旋涂过程中无需反溶剂处理，即可通过胺基与未配位铅离子的协同作用自发钝化CsPbBr3基钙钛矿的缺陷态。此外，作为离域体系，cyclam还具有促进激子传输的化学特性。该钝化策略使外量子效率（EQE）从对照器件的1.25%提升至cyclam钝化器件的16.24%。同时，缺陷钝化还有助于减少LED的退化路径并提升器件稳定性——在初始亮度100 cd/m2条件下，LED的预估寿命（T50）从0.9小时延长至127小时。这些发现表明引入cyclam能显著提升LED性能，该有效降低缺陷的策略也可应用于激光器、太阳能电池和光电探测器等其他钙钛矿基器件。
关键词： 钙钛矿、自钝化、发光二极管、缺陷态、路易斯碱环四胺
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用自组装边缘氧化物的双极型稳健WSe?场效应晶体管
摘要： 具有高功函数（WF）的过渡金属氧化物（TMOs）作为过渡金属二硫化物的单极p型接触展现出优异性能。本研究报道了以双层WSe2为基础、通过自组装TMOs（WO2.57）作为接触电极实现的双极型场效应晶体管（FETs）。系统材料表征表明：暴露于空气后，WO2.57/WSe2异质结形成于纳米片边缘区域，此时Se原子被O原子取代，而WSe2内部区域几乎保持原始特性。所制备的FETs呈现双极性特征，说明边缘功函数降低的WO2.57可作为内部WSe2的p型和n型双重接触电极。值得注意的是，相比未使用WO2.57接触的器件，该结构实现了接触电阻大幅降低和沟道电流显著增强。77-300K温度范围内线性的漏源电流关系证实了边缘WO2.57与内部WSe2之间形成了欧姆接触。密度泛函理论计算进一步揭示WO2.57/WSe2异质结形成了无势垒电荷分布。这些纳米级FETs具有卓越的电导率（高达≈2600 S m?1）、超低漏电流（低至≈10?12 A）、优异的高压工作稳定性及空气稳定性，性能甚至超越原始WSe2 FETs。理论计算表明这种高导电性完全归因于空气诱导形成的WO2.57及其向WSe2的载流子注入效应。
关键词： 场效应晶体管、自钝化、氧化钨、密度泛函理论、二硒化钨
更新于2025-09-11 14:15:04