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Cs/MAPbI3复合材料的形成及其对光学性质的影响
摘要： 稳定性问题是有机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3应用于太阳能电池的关键因素；而据报道CsPbI3比CH3NH3PbI3更稳定。本研究尝试在常温和空气条件下，通过固相反应法用Cs+取代有机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3基质中的离子，形成0≤x≤0.4的Csx(CH3NH3)1-xPbI3。结构研究表明，当x>0时同时存在CH3NH3PbI3（四方晶系，I4/mcm）和CsPbI3（正交晶系，Pnma）相。当x≤0.2时似乎形成了部分固溶体，但当x>0.2时则以复合相为主。取代后光学带隙略微增加约0.02 eV。这些化合物既保持了母体CH3NH3PbI3的基本特性，又具备CsPbI3的稳定性。
关键词： 复合材料、拉曼光谱、钙钛矿材料、X射线衍射
更新于2025-09-23 15:23:52
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解开地形对近场扫描微波显微镜图像的贡献
摘要： 我们开发了经验模型，用于预测样本中地形变化对近场扫描探针微波显微镜（NSMM）图像的贡献。特别地，我们聚焦于钙钛矿光伏薄膜材料和氮化镓纳米线的|S11|图像。通过对比实测NSMM图像与预测结果的差异，可估算材料特性变化对测量图像的贡献。预测模型参数既可从几乎无材料特性变化的参考样本确定，也可直接从目标样本获取。采用稳健线性回归法确定预测模型参数，以最小化材料特性变化对结果的影响。当参数基于参考样本确定时，需对预测结果进行仪器漂移效应校正。我们的统计方法完全基于经验，因此可补充当前常过于简化的物理模型方法。
关键词： 近场扫描探针微波显微镜、信号提取、氮化镓纳米线、统计方法、钙钛矿材料、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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钙钛矿叠层太阳能电池中的高效互联
摘要： 有机-无机杂化钙钛矿材料作为叠层太阳能电池中的光吸收体具有优异潜力，其优势在于可调带隙、高吸收系数、简便制备工艺及低成本特性。叠层器件为提升太阳能电池实际应用效率并降低成本提供了有效途径。限制两端钙钛矿基叠层器件发展的关键挑战在于两个子电池间的互联问题。要实现叠层器件中的高效互联，必须同时满足高电学、光学和化学性能要求。特别是对于溶液法制备的钙钛矿-钙钛矿叠层太阳能电池而言，化学?；ひ蠖允迪值闫骷δ苤凉刂匾?。本文综述了钙钛矿基两端叠层太阳能电池互联技术的最新进展：首先简要介绍该研究领域背景；随后讨论两端叠层器件中互联层的定义、功能及性能要求；接着重点阐述钙钛矿基两端叠层太阳能电池（包括钙钛矿-钙钛矿、钙钛矿-聚合物、钙钛矿-无机叠层电池）互联层研究的最新突破；最后展望未来研究方向并作简要总结。
关键词： 串联器件、钙钛矿材料、互联钙钛矿层
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用可印刷银微片接触的高亮度钙钛矿发光二极管
摘要： 在溶液法制备钙钛矿基发光二极管（PeLEDs）时，如何在保持高制备良率的同时实现高效器件是关键挑战。其中，溶液法钙钛矿层中的针孔缺陷是主要障碍。传统方法通常采用有机电子导电平面化层来缓解这一问题，但这些有机中间层在空气环境中承受偏压时稳定性差，且载流子迁移率有限。本研究展示了一种基于新型刮涂银微片（SMF）背电极的高亮度p-i-n型PeLED，该设计使得低成本高性能的纳米晶ZnO无机电子传输层得以应用。这种新型SMF接触结构对实现高性能至关重要——它能避免使用标准热蒸镀银背电极时出现的电短路问题。所制备的PeLED在5.9V正向偏压下展现出卓越性能：最高亮度达98000 cd/m2，最大电流效率为22.3 cd/A，外量子效率高达4.6%。该SMF背电极可采用低成本印刷工艺实现大面积制备，并适用于柔性器件。
关键词： 漏电流、发光二极管、纳米晶氧化锌、银微片、钙钛矿材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于金属卤化物钙钛矿材料及太阳能电池的新兴导电原子力显微镜技术
摘要： 金属卤化物钙钛矿材料凭借优异的光电性能与低成本溶液制备工艺的结合，在光电子学和光伏领域展现出巨大潜力。然而该材料电子特性的纳米级不均匀性会导致复合、稳定性及迟滞效应等诸多难题，严重制约器件性能。扫描探针显微镜作为高分辨成像技术，已被广泛用于建立局部特性、微观形貌与整体器件性能的关联。导电原子力显微镜（C-AFM）能在微观尺度实现形貌与光电特性的实空间可视化，因而特别适合探究钙钛矿材料及器件的局部效应。本文全面综述了C-AFM的基本原理、替代操作模式及其发展历程，并探讨了其在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中关于电子传输行为、离子迁移与迟滞效应、铁电极化及晶面取向研究的应用。对PSCs中最新应用的系统认知与总结，有助于充分挖掘这一新兴技术的潜力，从而为钙钛矿材料分析提供新颖有效的途径。
关键词： 铁电性、钙钛矿太阳能电池、导电原子力显微镜、离子迁移、钙钛矿材料、电子传输行为
更新于2025-09-19 17:13:59
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从机器学习中汲取的预测与策略：助力开发高效钙钛矿太阳能电池
摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其问世短短数年便实现高能量转换效率而备受关注。但目前仍缺乏通过机器学习（ML）指导高性能PSCs研发的方法。本文运用机器学习优化材料组分、制定设计策略并预测PSCs性能。研究团队从约2000篇同行评审文献中筛选333组数据点构建ML模型，这些模型为新型钙钛矿材料设计及高效太阳能电池研发提供指导。基于机器学习指引，实验合成了新型钙钛矿组分以验证模型实用性。该ML模型不仅能预测PSCs性能，还可揭示潜在物理现象——其预测结果与肖克利-奎伊瑟极限理论高度吻合，这种关联几乎不可能通过人工从海量数据中发掘。此外，模型还推导出开发不同带隙高效PSCs的策略。这些发现表明，机器学习不仅能预测性能表现，更有望深化人们对钙钛矿太阳能电池物理机制的理解。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、机器学习、钙钛矿材料、带隙预测
更新于2025-09-19 17:13:59
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室内光伏器件的设备特性与材料发展
摘要： 室内光伏技术（IPVs）能将室内光能直接转化为电能，因其可作为物联网（IoT）低功耗传感器可持续电源的优质解决方案而备受关注。日常生活中常见的间接阳光、白炽灯、卤素灯、荧光灯及LED灯泡等室内光源，其光照强度（200-1000勒克斯）通常远低于太阳光（约10万勒克斯）。本综述首先根据工作原理和发射光谱对室内光源进行分类，鉴于低光照强度可能导致IPV器件光电转换效率（PCE）评估偏差，重点总结了正确测量光照强度与器件特性的注意事项。虽然目前已报道多种不同光强的光源，但因缺乏通用标准校准仪器导致PCE测定存在模糊性，建议采用经NIST溯源校准的通用LED照度计（如Extech LT40-NIST），并推荐以最大功率点Pmax配合PCE值共同表征器件性能。 材料性能是决定IPV器件效能的关键因素。由于室内光照强度远弱于户外辐射，有机材料在阳光下典型的光稳定性缺陷对室内光能采集的影响可能被高估，这为有机IPV材料开发提供了广阔空间。原则上所有户外光伏材料均可用于IPV，但首要考量的是能充分覆盖350-700纳米吸收范围且具有高摩尔消光系数的基础材料特性。通过系统梳理现有IPV研究成果，我们将材料体系划分为无机与有机两大类，并进一步细分为：（1）硅基及III-V族半导体光伏；（2）染料敏化光伏；（3）有机光伏；（4）钙钛矿基光伏四类子体系，结合结构特性与工作原理分析各材料的构效关系，重点阐述最高效率材料、现存挑战及发展前景。 无机IPV材料中，III-V族半导体砷化镓基器件实现了28%的卓越PCE。染料敏化领域通过共敏化策略可灵活调控有机材料吸收谱，成功制备出PCE达32%的高效染料敏化太阳能电池（DSSC）基IPV。有机太阳能电池（OSC）基IPV中，富勒烯受体因其理想的吸收匹配性和优异电子传输特性具有优势，最新报道的并二噻吩苯基给体-富勒烯受体活性层OSC基IPV实现了28%的PCE。在新兴光伏材料中，钙钛矿（如CH3NH3PbI3）凭借优异结晶度促进电荷传输、宽光谱覆盖及低激子结合能等特性，在太阳能转换方面表现突出。最新研究通过离子液体钝化钙钛矿薄膜表面，制备出PCE达35%且稳定性良好的钙钛矿基IPV，展现出该材料在IPV应用中的光明前景。 本综述揭示的适于IPV的材料核心标准，将为开发各类器件的冠军材料提供新思路，并推动实用化IPV应用的实现。
关键词： 有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、硅与III-V族半导体、钙钛矿材料、功率转换效率、物联网、有机材料、室内光伏技术
更新于2025-09-16 10:30:52