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一种具有小带隙和宽吸收范围的混合卤化物-硫属化铋基钙钛矿MABiI?S的制备
摘要： 过去几年中，铅基钙钛矿实现了23%的高光电转换效率。然而其长期稳定性和毒性仍是亟待解决的关键问题。本研究首次报道了一种新型无铅混合卤化物-硫属化物钙钛矿MABiI2S（MBIS）的合成与表征，并通过多种测试方法确定了其物理和光学特性。MBIS具有1.52 eV的低带隙，吸收起始波长延伸至1000 nm以上。我们对采用MBIS制备的太阳能电池进行了检测并实施了器件改进。
关键词： 铋基钙钛矿，小带隙，无铅钙钛矿
更新于2025-09-23 15:23:52
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铋基钙钛矿中的键合与电荷歧化
摘要： 我们建立了一套理论，用于描述与含跳价离子材料相关的参数化相图[《物理评论快报》61卷2713页(1988年)]。采用最新发展的铋酸盐紧束缚方法，研究了该相图中除存在新金属相外，还呈现从键不等价(BD)体系到电荷不等价(CD)体系的转变过程。我们认为当电子关联效应较弱时，有三个参数决定着BD-CD转变的底层物理机制：O-2pσ轨道与Bi-6s轨道间的杂化作用(tspσ)、Bi-6s轨道与O-a1g分子轨道间的电荷转移能((cid:2))、以及氧亚晶格能带宽度(W)。在BD体系中，我们估算了由O-a1g与Bi-6s轨道线性组合形成的A1g杂化轨道上两个空穴间的有效吸引相互作用U。虽然本文以铋酸盐为例，但基本原理可直接推广至其他具有负电荷转移能的钙钛矿材料，如ReNiO3(Re：稀土元素)、Ca(Sr)FeO3、CsTIF3和CsTlCl3。
关键词： 相图，铋基钙钛矿，紧束缚模型，键长不等价，电荷不等价
更新于2025-09-23 15:21:21
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铋-钙钛矿包覆硫化铅量子点的光物理与电子特性
摘要： 金属卤化物钙钛矿包覆量子点固体作为一类新兴的溶液可加工材料，兼具量子点与钙钛矿的优异电子特性。最新研究表明，采用钙钛矿配体壳层包覆的硫化铅量子点（PbS QDs）已成功应用于太阳能电池、光电导体和场效应晶体管（FETs）等光电器件，这得益于PbS与特定金属卤化物钙钛矿之间晶格参数的匹配性，使得钙钛矿壳层能在PbS QDs表面生长。在多种PbS QDs适用的钙钛矿组合中，铋基变体展现出最低的晶格失配度，并在光电导体中表现卓越。然而这类材料也表现出对表面缺陷高度敏感的光致发光（PL）特性。本研究系统考察了两种铋基钙钛矿（MA3BiI6和MA3Bi2I9）包覆PbS QDs的输运与光学性质。通过5-290K温区变温PL光谱的光物理研究表明：油酸（OA）配体封端的参照样品PL效率显著高于存在表面陷阱态的铋包覆样品（这些陷阱很可能形成于相转移配体交换过程）。但FET电学测试结果显示原生OA配体成功脱除，器件呈现电子主导输运特性，迁移率约10?3 cm2[V s]?1——与外延生长铅基包覆样品的报道值相当。这些发现深化了对钙钛矿包覆量子点固体的认知，并表明铋基变体有望成为光伏及其他光电器件的候选材料。
关键词： 场效应晶体管、铋基钙钛矿、电子特性、光致发光、光物理特性、硫化铅量子点
更新于2025-09-12 10:27:22