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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 具有带隙漏斗结构的钙钛矿光催化剂CsPbBr3-xIx用于可见光下制氢

    摘要： 采用一种简单高效的光辅助方法，通过在水性HBr/KI溶液中进行离子交换，从CsPbBr3制备全无机混合钙钛矿CsPbBr3-xIx粉末样品，使得样品颗粒中I的浓度从表面到内部逐渐降低。负载铂纳米颗粒的CsPbBr3-xIx/Pt样品在CsPbBr3饱和的HBr水溶液中经可见光照射时表现出优异的析氢性能。在120 mW cm-2可见光（λ ≥ 420 nm）照射下，200 mg CsPbBr3-xIx/Pt粉末的析氢速率达到224 μmol h-1。CsPbBr3-xIx样品具有高稳定性，在重复进行50小时析氢实验后催化活性无明显下降。在450 nm光照下，CsPbBr3-xIx/Pt的表观量子效率测定为2.15%。

    关键词： 光催化、析氢反应、带隙漏斗效应、全无机钙钛矿、卤素梯度

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 全无机钙钛矿的形态调控实现多级阻变特性

    摘要： 全无机铯铅卤钙钛矿因其卓越性能在各类光电子领域备受关注。然而与有机-无机杂化钙钛矿相比，由于铯盐溶解度较低，这类全无机铅卤钙钛矿的薄膜形貌难以控制。本研究提出了一种调控CsPbBr3薄膜形貌的新制备工艺，成功制备出具有大晶粒（约800纳米）的CsPbBr3薄膜系列?；诟帽∧さ囊渥杵鞒氏值湫退缘缱杩匦形⒄瓜殖龈呖?关比（约10^5）、极低工作电压（约±1伏）及优异数据保持特性（≥10^4秒）。通过调控薄膜形貌，还可便捷制备具有多级电阻开关行为的忆阻器。这些优势表明全无机铯铅卤忆阻器在未来应用中具有重要潜力。

    关键词： 忆阻器、形貌调控、多级电阻开关、全无机钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 综述：高性能全无机钙钛矿太阳能电池的晶体生长

    摘要： 近年来，卤化物钙钛矿因其卓越的光电性能成为最有前景的太阳能电池材料之一。其中，金属卤化物全无机钙钛矿（CsPbX3；X代表卤素）展现出优异的热稳定性和光稳定性。特别是基于CsPbX3活性层的钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）的功率转换效率（PCE）随着CsPbX3晶体质量的提升，已从2.7%稳步增长至19.03%。本综述总结了迄今为止用于控制全无机钙钛矿薄膜生长的方法，包括前驱体溶液沉积、基底改性、组分掺杂和表面工程。此外，我们讨论了钙钛矿晶体特性对缺陷和钙钛矿薄膜形貌的影响——这两者都与器件性能密切相关。最后，我们提出了结论与展望，并为开发具有高PCE和强稳定性的全无机pero-SCs提供了实用指南。

    关键词： 光稳定性、卤化物钙钛矿、前驱体溶液沉积、全无机钙钛矿、表面工程、基底改性、热稳定性、功率转换效率、CsPbX3、组分掺杂、太阳能电池、晶体生长

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 为空气加工的高效稳定全无机钙钛矿光伏器件定制组分相互作用

    摘要： 具有潜在稳定性提升优势的全无机卤化铅钙钛矿是光电器件应用的有力候选材料。然而由于最常用的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）溶剂存在局限性，钙钛矿前驱体溶液中组分相互作用的基础问题仍未解决。本研究报道了一种通过引入离子液体溶剂乙酸甲铵（MAAc）来精准调控全无机CsPbI3-xBrx钙钛矿相互作用的简便高效策略。我们发现C=O与铅离子（Pb2+）存在强相互作用，并观测到N-H…I氢键的形成。这种相互作用不仅能维持稳定的钙钛矿前驱体溶液，还可通过延缓结晶过程制备出无针孔、大晶粒尺寸且表面平整的高质量全无机钙钛矿薄膜。采用无需反溶剂处理、不受湿度影响的一步空气加工法制备的光伏器件，在连续光照下展现出17.10%的高光电转换效率及超过1500小时的长期运行稳定性。

    关键词： 光伏、组件相互作用、全无机钙钛矿、稳定性、离子液体溶剂

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 锡铅合金化实现高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池

    摘要： 含铯的全无机钙钛矿因其相比有机-无机杂化钙钛矿具有更优的稳定性潜力，在光伏研究中备受关注。然而迄今为止研究的无机钙钛矿仍存在功率转换效率较低和长期不稳定的问题，这源于其不利的带隙以及相不稳定或空气敏感性。本研究通过B位锡铅合金化策略，制备出低带隙（~1.34 eV）的无机CsSn0.3Pb0.7I3钙钛矿。采用该材料构建的反式全结构器件（以PEDOT:PSS为空穴传输层）实现了9.41%的功率转换效率（稳态效率7.23%）。进一步展示的无HTM器件（无PEDOT:PSS层）比全结构器件更稳定，且获得7.60%的效率（稳态效率7.31%）——这是目前带隙低于1.40 eV的无机钙钛矿最高效率记录。该简化器件结构展现出良好的重现性和稳定性。本研究为制备低成本、高稳定性且具竞争力的高效器件提供了可行途径。

    关键词： 锡铅合金化、太阳能电池、全无机钙钛矿、低带隙、稳定性

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 自驱动全无机钙钛矿微片垂直肖特基结光电探测器，具有可调谐光谱响应

    摘要： 波长选择性钙钛矿光电探测器（PDs）在机器视觉、成像和全彩显示等光电子领域具有广泛应用。然而，有机-无机杂化钙钛矿材料的不稳定性严重制约了钙钛矿基PDs的产业化进程。本研究采用更稳定的全无机钙钛矿CsPbBr(3-x)Clx（x=0,1,2,3）微片（MPs），通过简单的ITO/MP/Au垂直结构制备肖特基型PDs。优化后的CsPbBr3 MP肖特基PDs在零偏压下展现出快速响应速度（75微秒）和极低暗电流（2皮安），同时具备高开关比（>10^6）、大比探测率（>10^12琼斯）及线性动态范围（LDR=137分贝），并具有优异的热稳定性和长期稳定性。此外，该器件还实现了覆盖紫外至可见波段的可调谐光谱响应。这些成果为制备兼具自驱动特性、光谱可调性与良好稳定性的全无机钙钛矿肖特基PDs提供了简明途径。

    关键词： 全无机钙钛矿、高温耐受性、可调谐光谱响应、垂直结构肖特基光电探测器、弱光灵敏度

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 丙酸铅(II)添加剂与无掺杂聚合物空穴传输材料用于CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池

    摘要： 全无机钙钛矿（CsPbI3和CsPbI2Br）因其相比有机-无机杂化钙钛矿具有更优异的热稳定性，正成为钙钛矿光伏领域的研究热点，但CsPbI2Br（或CsPbI3）仍存在湿度诱导相变问题。本研究通过在CsPbI2Br前驱体中引入丙酸铅(II)添加剂，实现了α相CsPbI2Br的形成及其在环境大气（20-30%相对湿度）下的相稳定性提升。采用最佳添加剂浓度（1 mol%）的CsPbI2Br薄膜与自合成供体-受体型聚合物（作为无需掺杂的空穴传输材料，其能级匹配度优于P3HT、PTAA、asy-PBTBDT等常规聚合物）制备的太阳能电池，获得了14.58%的冠军光电转换效率。当丙酸铅(II)添加剂浓度增至5 mol%时，开路电压持续攀升至1.36 V，这显著体现了该添加剂的缺陷钝化效应。

    关键词： 丙酸铅(II)、全无机钙钛矿、无掺杂空穴传输材料、太阳能电池、CsPbI2Br

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过分子表面电子离域修饰提升CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池性能与环境稳定性

    摘要： 全无机钙钛矿因其卓越的热稳定性备受关注。然而，钙钛矿表面不可避免的缺陷会严重阻碍载流子传输，并容易在钙钛矿层与电荷传输层界面处引发离子聚集。本研究系统考察了钙钛矿表面功能化的非定域噻唑/咪唑衍生物碘盐。这两种盐类后处理可有效钝化Cs+或I-空位产生的缺陷，同时这些高度π共轭的非定域分子能促进高效电荷传输并抑制界面离子聚集。结果表明，含硫氨基噻唑碘盐（ATI）后处理的CsPbI2Br器件因与钙钛矿晶格具有更强相互作用，实现了电流密度与电压的同步提升，获得13.91%的冠军效率（填充因子超80%），较对照样品（10.12%）显著提高。此外，非定域分子表面钝化能有效稳定CsPbI2Br相——在室温或80°C环境条件（65%湿度）退火下均保持稳定。同等重要的是，该钝化技术使大面积器件（1.00 cm2）也获得了11.26%的竞争性效率。这种高耐受性方法为制备高效稳定的无机钙钛矿器件提供了新途径。

    关键词： 快速电荷转移、表面钝化、全无机钙钛矿、离域分子、更高性能

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 有机盐介导生长相纯且稳定的全无机CsPbX3（X＝I，Br）钙钛矿用于高效光伏器件

    摘要： 全无机CsPbX3（X=I, Br）钙钛矿因不含有机组分而具有长期稳定性优势，但面临制备工艺简易性和相稳定性两大挑战。本研究开发了一种通用有机醋酸甲胺盐介导生长法，通过由化学计量比醋酸铯（CsAc）、甲基胺卤化物（MAX）和卤化铅（PbX2）组成的新型前驱体，成功沉积出高质量相纯且稳定的CsPbX3（X=I/Br）钙钛矿薄膜。值得注意的是，CsAc和MAX这类有机盐能高效促进结晶过程（尤其降低结晶温度），却不会将有机MA阳离子引入全无机CsPbX3钙钛矿体系。这些具有可调带隙的相纯稳定钙钛矿材料可制备成高效光伏器件。我们这种有机盐介导的全无机钙钛矿生长方法，不仅揭示了全无机CsPbX3钙钛矿独特的晶体生长机制，更证实了其在光伏领域的应用潜力。

    关键词： CsPbX3，低温，太阳能电池，全无机钙钛矿，醋酸甲胺

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 软晶格与缺陷共价性解释β-CsPbI3钙钛矿太阳能电池对本征缺陷的耐受性

    摘要： 尽管全无机卤化铅钙钛矿太阳能电池在过去几年中取得了巨大进步，但其太阳能转换效率仍逊色于混合有机-无机钙钛矿。最近，一种概念新颖的β-CsPbI3钙钛矿展现出18.4%的优异效率，并在常温下具有良好的热力学稳定性。我们通过第一性原理非绝热分子动力学研究表明：无论引入浅能级还是深能级陷阱态，β-CsPbI3中的本征点缺陷通常对非辐射电荷复合影响甚微。此外，缺陷存在时形成的新型共价键合物质会减缓复合过程。这些结果表明卤化物钙钛矿并不遵循传统半导体中解释缺陷介导电荷复合的简单模型。电子-空穴复合对缺陷的强耐受性源于钙钛矿晶格的柔软特性——该特性既允许缺陷形成时电子与空穴分离，又仅允许低频振动与电子子系统耦合。这两个因素显著降低了非绝热耦合强度，延缓了电子能量向热量的耗散。我们建议富卤素合成环境可能进一步提升效率，并指出强缺陷耐受性是金属卤化物钙钛矿的普遍特性，因其体积模量远低于光伏、光催化、电催化、激光、发光、探测等光电器件中使用的传统半导体材料。

    关键词： 电子-声子耦合、非辐射复合、全无机钙钛矿、含时密度泛函理论、缺陷

    更新于2025-09-19 17:13:59