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oe1(光电查) - 科学论文

7 条数据
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  • 基于动态平衡的Ruddlesden-Popper型杂化钙钛矿卤化物通用合成原理

    摘要： 二维（2D）Ruddlesden-Popper杂化钙钛矿是一类具有通式A'2An–1BnX3n+1（A' = 大体积有机阳离子；A = 小分子有机阳离子；B = Pb2+或Sn2+，X = Cl–、Br–、I–；n为整数）的同系物化合物，由无机八面体层与有机间隔阳离子交替堆叠构成。通过调节A位阳离子的化学计量比可改变八面体层厚度，但现有方法难以对所有组分实现可控且选择性合成。我们报道了一种普适性合成方法及其原理，该方法能制备相纯的2D杂化钙钛矿——其化学机制基于同系物化合物摩尔溶解度建立的动态平衡体系。通过溶剂-反溶剂（HI-乙酸）组合及同离子效应选择性调控摩尔溶解度，从而沉淀出相纯化合物，该过程可通过简单预测性计算验证。本研究以A' = 正丁铵、A = 甲基铵且n ≤ 3为例详细展示该方法，并将其应用于其他大体积铵阳离子（如异丁铵和苄铵）材料的合成与发现。

    关键词： 动态平衡、鲁斯勒-坡佩尔相、摩尔溶解度、同离子效应、杂化钙钛矿、溶剂-反溶剂法、合成

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二甲铵在MAPbBr<sub>3</sub>杂化钙钛矿中的溶解性研究：合成、晶体结构与光学性质

    摘要： 研究人员探究了通式为MA1?xDMAxPbBr3（0 ≤ x ≤ 1）的混合甲基铵（MA）/二甲基铵（DMA）溴化铅杂化钙钛矿的可能存在形式。结合X射线衍射与固态核磁共振技术的研究表明：当DMA掺杂量达到约x=0.30时仍能保持MAPbBr3的立方晶格结构。随着DMA含量（x值）增加，材料吸收光谱呈现渐进蓝移，带隙从约2.17电子伏特（x=0）扩大至约2.23电子伏特（x=0.30），同时混合阳离子粉末中的复合速率略有加快。

    关键词： X射线衍射、杂化钙钛矿、光学性质、混合甲基铵、固态核磁共振、溴化铅、二甲铵

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过带电壁的畴宽工程调控杂化钙钛矿的性能

    摘要： 带电铁电畴壁是具有非凡特性的迷人电学拓扑缺陷。为探索新奇现象，我们通过第一性原理计算研究了甲基铵铅碘混合钙钛矿光伏材料中带电畴壁的畴宽对其性质的影响。研究发现：对于所有测试畴宽（最高达13个晶格常数），此类畴结构均保持稳定且具有极低的畴壁能。随着畴宽增加，电子带隙首先线性减小至≈1.4 eV直至趋近于零（从而实现高效带隙工程），随后体系发生绝缘体-金属转变——当达到最大畴宽时，体系始终保持金属态（尾对尾与头对头两种畴壁均具导电性）。这些现象可通过以下机制解释：(i) 畴壁法向极化分量幅值较?。?ii) 内建电场基本与畴宽无关；(iii) 畴壁间电荷转移可忽略不计。该研究深化了对带电铁电畴壁的认知，尤其拓展了其在卤化物钙钛矿光伏领域的应用潜力。

    关键词： 带电铁电畴壁、杂化钙钛矿、光伏材料、带隙工程、绝缘体-金属转变

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过聚环氧乙烷共结晶的高性能杂化钙钛矿太阳能电池

    摘要： 过去十年间，混合钙钛矿材料已成为低成本太阳能电池极具吸引力的替代方案。然而，实现无迟滞、稳定且高效的可溶液加工钙钛矿太阳能电池仍是重大基础性挑战。本研究报道了一种利用聚环氧乙烷（PEO）螯合钙钛矿晶格中抗衡离子的策略，该策略可抑制点缺陷形成、减少离子/空位迁移，并促进晶体沿热力学更优取向生长。系统研究表明，聚环氧乙烷确实能与钙钛矿形成氢键，从而降低动力学驱动的点缺陷生成，最小化载流子复合，并锐化态密度分布。结果表明：与参考器件（存在功率转换效率不稳定、迟滞因子显著更高且器件寿命更差等问题）相比，未封装的可溶液加工钙钛矿太阳能电池展现出稳定的功率转换效率、无迟滞特性，且在相对高湿度环境下具有显著提升的环境储存稳定性与热稳定性。我们的研究证明，开发与聚合物共结晶的混合钙钛矿材料是实现高性能钙钛矿太阳能电池的有效途径。

    关键词： 光电流滞后、氢键、稳定性、聚环氧乙烷、功率转换效率、杂化钙钛矿

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过掺杂异价钕阳离子的杂化钙钛矿实现溶液法制备超高探测率光电探测器

    摘要： 混合钙钛矿材料因其优异的光电性能，在实现高性能光伏器件方面引起了显著关注。但大多数研究聚焦于原始钙钛矿CH3NH3PbI3。本研究采用新开发的CH3NH3PbI3:xNd3+（x=0.5 mol%）薄膜作为溶液法钙钛矿光电探测器的光活性层，其中Pb2+被不等价Nd3+阳离子部分取代。研究发现，所得CH3NH3PbI3:xNd3+（x=0.5 mol%）薄膜具有优异的成膜形貌、增强且平衡的载流子迁移率以及抑制的陷阱密度，使得采用该薄膜的钙钛矿光电探测器光电流增强而暗电流降低。因此，室温工作的溶液法钙钛矿光电探测器在350-800 nm光谱范围内展现出超过1014 cm Hz1/2 W?1的光电探测率、超过100 dB的线性动态范围及快速响应特性。这些结果表明，通过Pb2+被不等价Nd3+阳离子部分取代的新型混合钙钛矿材料，可实现高性能溶液法钙钛矿光电探测器。

    关键词： 溶液法制备、钕阳离子、异价取代、光电探测器、杂化钙钛矿

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过顺序真空蒸发法形成的CH?NH?PbI?杂化钙钛矿薄膜中CH?NH?掺杂中间态的形成

    摘要： 采用顺序真空蒸发法（SVE）通过改变碘化铅首层不同沉积速率制备CH3NH3PbI3薄膜以探究其形成行为。当碘化铅沉积速率为1和3 ? s?1的较低条件时，薄膜未形成杂化钙钛矿结构；超过6 ? s?1沉积速率后，观察到钙钛矿结构与残留碘化铅及中间相共存；在10 ? s?1条件下，中间相增多并出现CH3NH2分子缺陷。经证实，SVE法形成的杂化钙钛矿薄膜具有微小晶粒特征及含CH3NH2的中间态。

    关键词： CH3NH3PbI3（甲胺铅碘）、中间相、CH3NH2分子缺陷、顺序真空蒸发法、杂化钙钛矿

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 发现高效光发射新型杂化钙钛矿的筛选方法

    摘要： 由于量子限域效应，低维混合钙钛矿材料近期在光电子学应用中展现出巨大潜力。这类化合物可呈现宽谱或窄谱发光、低温溶液加工性、高热稳定性及相对较高的光致发光量子产率（PLQY）。然而，寻找具有特定特性组合的高效荧光粉仍具挑战性——混合钙钛矿家族包含极其庞大的化学体系（即不同卤素、金属和有机分子组合），且光学性能在材料合成与表征前无法预测。本研究提出一种筛选新型混合铅卤钙钛矿材料的简便方法：通过低温快速结晶的合成策略，能高效识别具有目标光致发光特性的材料。该方法已成功应用于高效白光发射混合铅卤钙钛矿的发现工作，在新合成的100种化合物中，有5种呈现强烈白光发射。对优选样本的深度表征显示其显色指数（CRI）高达78，光致发光量子产率达9%（与混合钙钛矿领域报道记录相当）。该化合物具有暖白光发射混合钙钛矿的新型结构类型，由角共享PbX6链构成。

    关键词： 筛选、光致发光、杂化钙钛矿、白光LED

    更新于2025-09-10 09:29:36