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高效CsPbBrI?钙钛矿纳米晶太阳能电池的表面配体管理
摘要： CsPbX3（X=Cl、Br、I）无机钙钛矿纳米晶（PNCs）不仅保持了块体材料的优异光电特性，还具备带隙可调、胶体墨水易加工等纳米材料特性，使其适用于各类电子器件集成并与印刷技术兼容。与传统II-VI和III-V族半导体纳米晶相比，独特的缺陷容忍效应使CsPbX3 PNCs成为极具前景的光电应用材料。纳米晶表面的配体对光电器件性能起关键作用。本研究通过简便的己烷/乙酸乙酯（MeOAc）溶剂处理法调控CsPbBrI2 PNCs表面配体量，系统论证了配体量对太阳能电池器件性能的影响，并首次采用核磁共振（NMR）内标法精确量化配体含量。通过配体量控制显著提升了薄膜质量、电荷转移与传输性能。此外，采用简易退火工艺通过部分晶粒融合改善界面特性。最终采用n-i-p器件结构实现了12.2%的光伏功率转换效率（PCE），这是混合卤素CsPbX3 NCs太阳能电池的最高性能记录。本工作凸显了配体量对纳米晶器件性能的重要影响。
关键词： 配体量控制，CsPbBrI2，太阳能电池，无机钙钛矿，纳米晶体
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有高发光效率和稳定性的红色发射CsPbBrI2/PbSe异质结纳米晶，用于明亮发光二极管
摘要： 所有无机钙钛矿CsPbX3（X=Cl、Br、I）纳米晶体（NCs）在光电器件应用中展现出巨大潜力。然而，这些NCs因稳定性差而阻碍了实际应用。本研究提出一种通过外延溶液生长法合成高发光、稳定红色发射CsPbBrI2/PbSe异质结纳米晶体（h-NCs）的新策略——该方法满足CsPbBrI2与PbSe的晶格匹配条件，且每个CsPbBrI2 NC在CsPbBrI2/PbSe异二聚体中均被PbSe部分覆盖。超快瞬态吸收（TA）和时间分辨光致发光（TRPL）光谱表明，PbSe的引入可修饰表面并钝化CsPbBrI2 NC的表面陷阱态，助力将这些CsPbBrI2/PbSe h-NCs的光致发光量子产率（PLQY）提升至83.4%?；贒FT的第一性原理计算证实，这些CsPbBrI2/PbSe h-NCs显著提高的稳定性源于PbSe的硒原子与CsPbBrI2 PbX2终止表面铅原子间的强化学键合。这些CsPbBrI2/PbSe h-NCs薄膜即使在高湿度条件下储存15天后，仍能保持明亮的红色PL亮度和立方相。凭借高稳定性和发光效率的特性，这些红色发射CsPbBrI2/PbSe h-NCs对明亮发光二极管（LEDs）具有积极意义。
关键词： 纳米晶体、稳定性、异质结、发光二极管、CsPbBrI2/PbSe
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 揭示红色发光钙钛矿CsPbBrI?纳米晶体的水分诱导分解机制并通过铜(II)取代增强其稳定性
摘要： 红色发射钙钛矿CsPb(BrxI1-x)3（0<x<1）纳米晶（NCs）因其结构稳定性低而难以应用，且这类红色发射钙钛矿的湿气诱导降解路径尚未明确。本研究发现，CsPbBrI2 NCs在湿气诱导降解过程中会自发形成CsPbBr3（α相）、CsPbI3（δ相）及其他分解产物。通过铜离子取代和富卤素钝化策略，我们成功制备出高稳定性和高发光性能的红色钙钛矿CsPbBrI2 NCs。研究表明，Cu2+离子的掺入可提高形成能并引发轻微晶格收缩，从而稳定这些NCs的立方相。采用富卤素钝化法合成的Cu2+取代CsPbBrI2 NCs具有更高发光强度。这种兼具高稳定性和高发光性能的Cu2+取代CsPbBrI2 NCs可作为高效发光材料，用于制备高性能红色钙钛矿LED。
关键词： 钙钛矿纳米晶体、稳定性、CsPbBrI2、铜取代、发光二极管
更新于2025-09-12 10:27:22