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钙钛矿/电极界面电流诱导转变的直接成像
摘要: 在平面真空蒸镀金电极条件下,甲脒铅碘(FAPbI3)钙钛矿薄膜经历持续黑暗环境中的恒定电流长期作用。通过飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)成像结合显微、光谱技术及X射线衍射监测电流诱导的转变过程。ToF-SIMS清晰呈现了横向电极间隙内化学物质的迁移现象,这些物质既包含电极材料也包含钙钛矿本身,导致钙钛矿/电极界面发生破坏。最终表现为电极间隙收缩,该变化在表面图像中得以反映。
关键词: 界面、暗电流、金电极、钙钛矿、飞行时间二次离子质谱成像
更新于2025-11-25 10:30:42
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氟取代钙钛矿Ba2 ? 0.5xCaNbO5.5 ?xFx的电学性质
摘要: 分析了F-掺杂对基于铌酸钡钙Ba2CaNbO5.5的钙钛矿型复合氧化物输运性能的影响。研究发现,无论氟离子进入氧亚晶格的机制如何,在低氟浓度范围内,由于载流子迁移率的提高,O2-和H+电导率均会增加。
关键词: 钙钛矿、阴离子掺杂、异价掺杂、质子传导性、离子传导性
更新于2025-11-21 11:20:42
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类珊瑚状钙钛矿纳米结构用于增强钙钛矿太阳能电池的光捕获与加速电荷提取
摘要: 通过使用二甲基甲酰胺/异丙醇(DMF/IPA)作为共溶剂进行简便的表面修饰,在致密钙钛矿基础层上生长出一种新型珊瑚状钙钛矿纳米结构层。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析揭示了这种新形貌的生长机制,其由钙钛矿分解与重结晶、过量PbI?提取以及珊瑚状纳米结构钙钛矿层的依次形成构成。这种珊瑚状钙钛矿纳米结构产生了显著的光散射效应,提升了光捕获效率,从而增强了光电流密度。此外,钙钛矿太阳能电池的几何构型从平面结构转变为体异质结结构,由于所得钙钛矿层与空穴传输层界面处的高比表面积,加速了电荷分离与提取过程。优化后的钙钛矿太阳能电池展现出令人瞩目的19.47%光电转换效率(PCE),而原始电池仅为17.19%。
关键词: 太阳能电池、体异质结、光捕获、珊瑚状纳米结构、表面改性、钙钛矿
更新于2025-11-21 11:01:37
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碘诱导PbI?多孔形貌调控以实现高性能平面钙钛矿太阳能电池
摘要: 钙钛矿薄膜的质量对钙钛矿太阳能电池的性能具有重要影响,同时调控钙钛矿薄膜的结晶过程与形貌结构极具研究价值。本研究在顺序沉积法的第一步中采用PbI?/I?混合前驱体替代传统PbI?,从而形成多孔纳米结构的PbI?薄膜。通过调节前驱体中I?的含量,可成功控制PbI?薄膜的形貌及最终钙钛矿薄膜的结构。当I?含量达到最优值时,可获得具有纯相且表面光滑的高质量钙钛矿薄膜。实验结果表明:采用PbI?/I?混合前驱体制备的钙钛矿太阳能电池转换效率高达18.63%,显著高于传统顺序沉积法使用纯PbI?前驱体的对照器件(16.89%)。
关键词: 多孔PbI2、碘、钙钛矿、顺序沉积、太阳能电池
更新于2025-11-20 15:33:11
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APbX3(A=MA, FA, Cs;X=Cl, Br, I)钙钛矿纳米晶的研磨合成法
摘要: 目前,金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性和广阔的应用前景而受到广泛研究。本研究开发了一种简便的研磨方法,用于制备全系列APbX3(A=MA、FA和Cs;X=Cl、Br和I)钙钛矿纳米晶体。该策略缓解了前驱体溶解、气氛保护和高温等苛刻的合成条件。值得注意的是,所制备的钙钛矿纳米晶体经证实具有富卤素表面,并能产生可见光全光谱发射,其最大光致发光量子产率高达92%,且具有优异的稳定性。此外,该方法还可扩展用于合成备受关注的Mn2+掺杂CsPbCl3纳米晶体,实现激子和掺杂剂的双模发射。作为概念验证实验,本钙钛矿纳米晶体被证明可用于紫外激发白光二极管中的蓝/绿/红三色转换器。
关键词: 钙钛矿,CsPbBr3,光学材料,发光,LED
更新于2025-11-20 15:33:11
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具有二价有机基团的准二维杂化有机-无机铜卤材料的光伏效应及增强稳定性展示
摘要: 基于光活性铅卤钙钛矿的太阳能电池商业化部分受限于其毒性和不稳定性。本研究展示了一种新型铜卤杂化有机-无机材料(含二价阳离子1,6-己二铵(+H3N-C6H12-NH3+)),与使用两倍化学计量单丙铵(C3H7-NH3+)的类似材料相比,该材料展现出更优异的耐热耐湿稳定性。其电子吸收光谱显示间接光学带隙约1.8 eV,非常适合作为硅基叠层太阳能电池顶电池的光活性层。以该二价阳离子材料为光活性层的最佳单结太阳能电池开路光电压超过400 mV,短路光电流密度约30 μA/cm2。这些数值与采用有机单价阳离子的先进铜卤杂化有机-无机材料相当,为该类材料的进一步研究提供了动力。
关键词: 光伏,二维材料,双阳离子,太阳能电池,卤化铜,混合材料,稳定性,钙钛矿
更新于2025-11-19 16:56:42
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有机金属卤化物钙钛矿(CH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>PbI<sub>3</sub>)薄膜的形貌与光电及电学性能之间的关联 (注:原文中"MH<sub>3</sub>"疑似笔误,根据钙钛矿材料常识修正为"PbI<sub>3</sub>"。若需严格按原文直译,可作"(CH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>MH<sub>3</sub>)",但此化学式不符合已知钙钛矿结构。)
摘要: 有机金属卤化物钙钛矿正成为光电子应用领域中一类极具前景的材料。晶体形貌对于提升有机-无机铅卤钙钛矿半导体在光电器件、电子器件及光伏器件中的性能至关重要。因此研究晶体形貌变化如何影响半导体行为具有重要意义。本研究评估了不同沉积方法与所得有机金属卤化物钙钛矿薄膜光电及电学特性之间的关系,采用单步溶液沉积法和两步溶液沉积法制备钙钛矿薄膜,通过改变浓度、退火温度和浸渍涂布时间来调控钙钛矿的结构与形貌。研究发现:随着浓度、退火温度和浸渍涂布时间的改变,所制薄膜呈现不同形貌;单步溶液沉积法制备样品的光学带隙能量分别为2.23 eV、2.13 eV和2.09 eV,两步溶液沉积法制备样品则为1.57 eV、1.55 eV和1.52 eV;方阻值随浓度、退火温度和浸渍涂布时间的增加而降低。光学带隙能量的减小与方阻的降低是高性能光伏器件的优异特性。
关键词: 钙钛矿、薄层电阻率、激活能、带隙、薄层电阻、光谱学
更新于2025-11-19 16:56:35
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类钙钛矿配位聚合物中有机阳离子的重定向动力学
摘要: 我们在此报道了作为客体分子的有机阳离子在钙钛矿主体框架中的动力学行为。通过多种实验方法研究了CH3NH3+(MA+)、(CH3)2NH2+(DMA+)和(CH3)3NH+(TrMA+)在KFe(CN)63?单元形成的笼状结构中的分子运动:(i)热分析;(ii)介电与电学研究;(iii)光学观测;(iv)EPR和1H核磁共振波谱;(v)准弹性中子散射(QENS)。热分析显示MA+和TrMA+存在一个固-固相变,而DMA+晶体出现两个相变。显著的温度依赖性介电常数表明这些复合物具有可调谐和可切换特性。直流电导率测量证实了它们的半导体性质。对TrMA+样品在100Hz-1GHz频率范围内进行了宽带介电弛豫分析。QENS结果表明我们处理的是阳离子的局域运动而非扩散运动。采用三种模型(涉及CH3和/或NH3基团的同时旋转、π翻转及有机阳离子自由旋转)来拟合弹性非相干结构因子。在宽温度范围内测量了所有研究化合物的1H核磁共振自旋-晶格弛豫时间以及第二矩。所有样品的质子核磁谱线第二矩温度依赖性均显示出分子运动从刚性状态逐渐演变为高度无序状态的过程。
关键词: 准弹性中子散射、相变、钙钛矿、配位聚合物、介电性能、核磁共振波谱、动力学、有机阳离子
更新于2025-11-14 17:28:48
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短链配体辅助合成CH3NH3PbX3(X = Cl, Br, I)钙钛矿量子点及CH3NH3PbBr3薄膜形貌的改善
摘要: 采用短链C4H9NH3X(X=Cl、Br、I)化合物作为唯一封端剂,可在室温开放空气中合成高质量CH3NH3PbX3(X=Cl、Br、I)钙钛矿量子点,其具有高光致发光量子产率及440-660纳米范围内可调谐发射特性。此外,通过旋涂CH3NH3Br、C4H9NH3Br与PbBr2的N,N-二甲基甲酰胺溶液,C4H9NH3Br还能改善CH3NH3PbBr3薄膜形貌,使薄膜致密紧实并提升其光学性能。
关键词: 量子点,钙钛矿,CH3NH3PbX3(Cl、Br、I),光致发光光谱,形貌
更新于2025-11-14 17:04:02
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全无机RbxCs1-xPbBrI2钙钛矿纳米晶,具有波长可调特性,适用于红光发射
摘要: 钙钛矿纳米晶体卓越的光伏性能正吸引着越来越多的关注。然而,如何获得稳定的波长可调谐红光发射钙钛矿材料是光伏应用中亟待解决的问题。本文报道了一种橙色至红色发光的铷-铯铅卤钙钛矿纳米晶体(RbxCs1-xPbBrI2,x=0至x=0.6)。通过调节前驱体溶液中铷-铯比例,可将峰值波长从631 nm调谐至588 nm。这些纳米晶体具有窄的发射线宽和明亮的荧光。此外,只需将PMMA与钙钛矿纳米晶体溶液按适当比例混合,即可简便制备聚合物纳米晶体,形成一系列稳定的橙色至红色发光材料。
关键词: 纳米晶体,铷,稳定性,光致发光,钙钛矿
更新于2025-11-14 17:03:37