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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 以无机钠离子为间隔体的新型二维-三维铅卤钙钛矿材料，用于高性能发光二极管

    摘要： 具有长链铵卤化物的二维（2D）铅卤钙钛矿因其尺寸和介电限域效应展现出高光致发光量子产率（PLQY），有望实现高效低成本的发光二极管（LED）。然而，绝缘性有机长链间隔阳离子（L）的存在会显著恶化沿纳米片层平面外方向或相邻纳米晶体的电荷传输性能，从而限制LED器件性能。为解决该问题，我们成功引入钠（Na+）等小尺寸碱金属离子替代长链有机分子。掠入射X射线衍射（GIXRD）测试证实形成了具有择优晶粒取向的2D层状结构。此外，掺杂的钠盐还在钙钛矿中生成非晶态溴化钠铅（NaPbBr3）作为间隔物，形成类纳米晶的卤化铅钙钛矿薄膜。掺钠薄膜的PLQY显著提升且伴随PL寿命延长。通过添加微量有机添加剂，该2D-3D钙钛矿可实现致密均匀的成膜效果。最终这种2D-3D钙钛矿实现了15.9%的高外量子效率（EQE）并具有良好的工作稳定性。本研究开发出以多种无机离子为间隔物的2D-3D卤化铅钙钛矿，为高性能光电器件提供了新方案。

    关键词： 二维、碱金属卤化物、钙钛矿、介电限制、发光二极管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • BiFeO3-ZnO p-n异质结增强可见光光催化还原CO2活性

    摘要： 研究了不同摩尔比的铁酸铋-氧化锌复合材料对气相CO2转化的可见光光催化能力。通过水热法成功合成了催化剂，并采用XRD、EDS、FESEM、UV-vis和PL分析进行表征，同时利用FTIR技术鉴定了气态产物。FESEM显示ZnO和BiFeO3颗粒结晶良好。UV-vis和PL分析表明，随着BiFeO3含量增加，复合材料分别在可见光区域表现出更高的光学响应和更高效的电荷分离。与纯ZnO和BiFeO3在可见光照射下性能较差相比，所制备的光催化剂对CO2还原表现出增强的可见光光催化活性。在可见光下，摩尔比为1:1的催化剂实现了21%的最高CO2光催化转化率。BiFeO3-ZnO增强的可见光光催化活性归因于p-n异质结的协同效应以及BiFeO3钙钛矿结构对可见光的敏感性。

    关键词： 钙钛矿，P-N异质结，气相，光催化剂，二氧化碳还原

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于修正Becke-Johnson(mBJ)交换势的XThO?(X=Ca、Sr和Ba)光电性质研究

    摘要： 采用全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法的密度泛函理论，计算了立方钙钛矿结构CaThO3、SrThO3和BaThO3的电子结构与光学性质。本研究运用LDA、GGA和mBJ三种近似方法，其中mBJ对带隙能量的计算最为精确。研究通过五个阶段进行：(1)首先优化晶格参数以确定各组分基态；(2)计算态密度、能带结构、电荷密度等电子性质；(3)基于能带结构进一步计算介电函数、吸收系数、折射率、反射率和光学电导率等光学性质，分析不同跃迁过程及新峰特征；(4)(5)首次针对立方相CaThO3和BaThO3讨论其力学与热力学行为，包括弹性常数及相关参数（杨氏模量、剪切模量和泊松比）。结果表明XThO3（X=Ca、Sr、Ba）具有稳定的延性特质，适用于高温电子器件?？碜贤馇虻缱釉厩ú亩喔鲂路逯な盗薠ThO3在光电器件领域的应用价值。

    关键词： 钙钛矿，光学性质，mBJ，FP-LAPW，电子结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 热化学氧泵技术提升太阳能氧化还原循环制氢效率

    摘要： 太阳能热化学循环是大规模高效生产可再生氢气极具前景的工艺。其中一个优化方向是高温还原步骤——该过程中释放的氧气必须从反应器中移除以提高氧化还原材料的还原程度。若需维持低氧分压环境，排氧过程将导致显著的能量损耗。目前主要考虑两种排氧方案：吹扫气体法和真空泵抽法。本文探讨第三种可行方案——热化学氧泵技术，该技术在低氧分压条件下展现出显著的节能潜力。 本研究基于已发表的中试实验条件，从理论上分析了分解材料与泵送材料间的相互作用。所建立的模型方法能准确捕捉两材料与气相间的主要作用机制，并预测热化学氧泵效应对分解材料还原程度的影响。参数研究表明材料配比优化的关键性。通过更普适的热力学分析，进一步探讨了不同钙钛矿材料对工艺能耗的影响。结果表明：采用钙钛矿基氧化还原材料时，从能量需求角度看，太阳能热化学循环的氧分压下限或可降至10?1?巴以下。在低氧分压条件下，热化学泵效率远超机械泵，且通过回收泵送材料氧化释放的热量可进一步提升其能效。

    关键词： 热化学泵，钙钛矿，热化学循环，氧气泵送，太阳能燃料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 有机-无机杂化钙钛矿-TiO2纳米棒阵列用于高效稳定的碘分解光电化学制氢

    摘要： 太阳能驱动的光电化学（PEC）制氢为同时解决全球能源危机和环境污染问题提供了极具前景的方案。本研究报道了一种有机-无机杂化钙钛矿（碘化甲铵铅，MAPbI3）-二氧化钛纳米棒阵列（TNAs）的PEC电池，在碘化氢（HI）水溶液中实现高效稳定的析氢反应。MAPbI3与TiO2结区形成的内建电场能有效分离光生电子-空穴对，使电子快速从MAPbI3注入TiO2，并沿一维TiO2纳米棒通道传输至对电极还原质子产生氢气。优化后的MAPbI3-TNA PEC电池在AM 1.5G光照下0.14 V（vs. Ag/AgCl）偏压时表现出1.75 mA cm-2的高光电流密度，能稳定以33.3 mmol cm-2 h-1的速率产氢超过8小时。

    关键词： 钙钛矿、纳米棒阵列、析氢反应、异质结、光电化学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 聚合物辅助原位生长全无机钙钛矿纳米晶薄膜实现高效稳定的纯红光发光器件

    摘要： 过去几年中，钙钛矿发光器件取得了显著进展。纯绿色和红外薄膜钙钛矿发光器件的外量子效率均已成功突破20%。然而，纯红光和蓝光薄膜钙钛矿发光二极管仍存在效率低下的问题。因此，开发具有高效率和稳定性的纯红/蓝光发射薄膜钙钛矿发光二极管，对新型显示技术和固态照明应用具有重要价值。本研究展示了一种基于聚合物辅助原位生长技术的高效纯红光发光二极管，该技术制备的CsPbBr0.6I2.4全无机钙钛矿纳米晶薄膜（晶粒尺寸20~30nm且分布均匀）。通过该方法，我们显著降低了CsPbBr0.6I2.4的形成温度并稳定了其钙钛矿相。最终成功实现了外量子效率达6.55%、亮度为338 cd/m2的纯红光钙钛矿发光二极管。此外，该器件在初始亮度300 cd/m2条件下获得1.5V的超低启亮电压，半衰寿命超过0.5小时。

    关键词： ??基钙钛矿，钙钛矿-聚合物杂化材料，低温工艺，纯红光发射，钙钛矿发光二极管

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过光致发光显微镜探测金属卤化物钙钛矿半导体中的非辐射过程

    摘要： 有机金属卤化物钙钛矿是一种通过溶液法制备的半导体材料，近年来备受关注。它们具有相对"柔软"且（光）化学活性强的固态结构，能够实现离子迁移及其他质量扩散过程。这很可能是这类材料中非辐射复合中心以较慢时间尺度激活和失活的原因。这种动态特性表现为单个微晶及薄膜局部区域的光致发光（PL）涨落（闪烁），使得包括光学超分辨在内的多种单分子光谱技术得以应用。研究PL闪烁现象可解析单个非辐射中心的特性，并有助于揭示其化学本质。

    关键词： 钙钛矿、金属卤化物、非辐射过程、半导体、光致发光显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 利用数据挖掘技术寻找具有更高比表面积的钙钛矿材料

    摘要： ABO3型钙钛矿的比表面积（SSA）是与光催化能力相关的重要特性之一。本研究采用数据挖掘方法探究了比表面积（范围1-60m2g-1）与化学成分及工艺参数等特征间的关系。通过遗传算法（GA）-支持向量回归（SVR）筛选建模主控特征，训练集预测值与实验值的比表面积相关系数（R）高达0.986，留一法交叉验证（LOOCV）达0.935。利用本实验室开发的材料数据挖掘在线计算平台（OCPMDM）可筛选出高比表面积ABO3型钙钛矿。进一步开发了在线网络服务器共享该预测模型，访问地址为：http://118.25.4.79/material_api/csk856q0fulhhhwv

    关键词： 视觉筛查，在线服务，数据挖掘，比表面积，钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 低维金属卤化物钙钛矿在激光应用中的研究进展

    摘要： 金属卤化物钙钛矿被视为下一代光捕获与发光器件的卓越材料。凭借其独特的光学特性——包括高吸收系数、高光学增益、低陷阱态密度以及带隙工程易操作性，钙钛矿有望应用于激光器件。本文从基础光物理和器件应用两个层面，综述了基于纳米片、纳米线及量子点等降维结构的微激光器最新进展，并总结了钙钛矿基等离子体纳米激光器与极化激元激光器的研究成果，同时探讨了钙钛矿基微型激光器的发展前景。本综述可作为当前微/纳激光科学领域的前沿进展概览与评估。

    关键词： 微激光器、激光、纳米结构、发射、钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • (C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>PbI<sub>4</sub>有机-无机量子阱的电吸收光谱积分法分析及电致发光研究

    摘要： 对二维杂化有机-无机卤化物钙钛矿半导体((C4H9NH3)2PbI4)（N1）进行了电场诱导的吸收光谱、光致发光（PL）光谱及PL衰减曲线变化的测量。通过假设斯塔克位移，分析了室温及45K低温下观测到的电吸收（E-A）光谱，确定了光激发后电偶极矩和极化率变化的大小。45K低温E-A光谱中观测到的强信号被解释为：由光激发后极化率大幅改变导致的极斯塔克位移效应极其显著的弱吸收带。该化合物的电致发光光谱（即场诱导PL光谱变化）显示，外加电场会猝灭N1的PL。场效应对PL衰减曲线的影响表明，猝灭既源于光激发后发射态布居数的场致减少，也源于发射态非辐射衰减速率增强导致的场致寿命缩短。在45K低温下，出现分别源自不同相态的两种激子发射，且两者被施加电场以不同效率猝灭。同时还发现：低温下波长长于尖锐激子带的陷阱发射具有比激子发射更高效的场致猝灭效应，这表明电场会减缓光激发态向陷阱态的能量转移。

    关键词： 电致发光、电吸收、钙钛矿、斯塔克位移、量子阱

    更新于2025-09-23 15:21:21