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无铅卤化物双钙钛矿实现高效稳定的暖白光发射
摘要： 全球电力消耗中，照明占比达五分之一。具有高效稳定白光发射的单一材料是理想的照明应用选择，但通过单一材料实现覆盖全可见光谱的光子发射难度极大。金属卤化物钙钛矿虽具备卓越的发光特性，但该类材料中性能最优者含铅且稳定性欠佳。本研究报道了一种无铅双钙钛矿材料，其通过激发态下AgCl6八面体的Jahn-Teller畸变产生自陷激子，从而实现高效稳定的白光发射。通过在Cs2AgInCl6中掺杂钠阳离子，我们通过调控自陷激子波函数的宇称打破了暗跃迁（反演对称性诱导的宇称禁阻跃迁），并降低了半导体的电子维度，使光致发光效率较纯Cs2AgInCl6提升三个数量级。经优化的Cs2(Ag0.60Na0.40)InCl6材料掺杂0.04%铋后，可发射量子效率达86±5%的暖白光，且持续工作超1000小时。这些成果有望推动基于单发射体的白光荧光粉及二极管研究，为新一代照明与显示技术提供支持。
关键词： 无铅卤化双钙钛矿、自陷激子、白光发射、光致发光效率、扬-特勒畸变
更新于2025-09-23 15:21:21
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无铅卤化双钙钛矿中的独特离子扩散特性：一项第一性原理研究
摘要： 无铅卤化双钙钛矿（HDPs）被提议作为替代主流混合有机-无机卤化铅钙钛矿（如CH3NH3PbI3）的潜在候选材料，用于多种光电器件应用。虽然已知离子扩散是影响CH3NH3PbI3结构和电子稳定性的关键问题，但HDPs中离子扩散的机制仍不明确且亟待揭示。本研究以Cs2AgInX6（X = Cl, Br）HDPs为原型，首次提出主要缺陷的快速离子扩散可能在HDPs的性能稳定性中起重要作用。重要的是，我们发现多离子协同方式的Agi+扩散比单离子方式的VAg?和VX?扩散具有更快的扩散速率。研究表明，HDPs表现出与CH3NH3PbI3截然不同的扩散特性。此外，我们证明通过施加外延应变可以有效抑制HDPs中Agi+的扩散速率，这为提高钙钛矿材料在各种器件应用中的性能稳定性开辟了有前景的途径。
关键词： 无铅卤化双钙钛矿，离子扩散，性能稳定性，第一性原理计算，太阳能电池
更新于2025-09-04 15:30:14