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[2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 美国夏威夷威科洛亚村(2018.6.10-2018.6.15)] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 溴化铯铅薄膜的相关显微表征
摘要: 无机铯铅卤化物化合物在钙钛矿光伏研究领域日益受到关注。这些化合物被混合到最先进的有机铅卤化物钙钛矿太阳能电池中以提高热稳定性,同时CsPbX3(X=I、Br、Cl)纳米立方体正作为独立发光材料用于发光二极管研究。最终,可重复制备的单相CsPbBr3薄膜也可能为钙钛矿太阳能电池提供更稳定的无机材料。本研究报道了采用不同合成方法制备的Cs-Pb-Br薄膜的微观结构与光电特性,并运用多种电子显微镜技术进行了表征分析。
关键词: 溴化铯铅,次生相,相分布,关联显微技术,电子显微镜,卤化物钙钛矿
更新于2025-11-21 10:59:37
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探索氧化锌-金属卤化物基钙钛矿纳米结构中的载流子动力学:实现介电损耗降低与光电流提升
摘要: 基于金属卤化物的钙钛矿材料通过调控纳米结构来优化光学/电学性能,展现出优异的光电应用潜力。本研究报道了将ZnO(~6 nm)引入CsPbBr3(CPB)钙钛矿框架构建复合纳米结构的方法,该体系因高效的界面电荷分离和降低的介电损耗而显著提升了光电流。我们通过稳态/瞬态荧光光谱系统研究了CsPbBr3/ZnO纳米复合结构的电荷转移动力学,采用飞秒瞬态吸收和宽频介电谱技术揭示了载流子弛豫与转移机制。氧化还原能级图表明:导带(CB)中的光激发电子因热力学可行性可转移至ZnO纳米颗粒的导带。超快研究表明电子在约500飞秒内从钙钛矿纳米结构转移至ZnO纳米颗粒,界面处的有效电荷分离与电荷积累抑制了复合过程。介电研究也证实复合纳米结构通过界面电荷积累实现了高效电荷分离,降低了电荷泄漏。总体而言,这种兼具高效电荷转移、缓慢载流子复合及低介电损耗特性的CsPbBr3/ZnO纳米复合结构,其光电流性能得到显著改善,完全符合光电器件的应用需求。
关键词: 氧化锌、电荷转移动力学、光电器件应用、介电损耗、光电流、金属卤化物钙钛矿、溴化铯铅
更新于2025-09-23 15:21:01
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效率为10.34%的集成CsPbBr3/体异质结太阳能电池
摘要: 无机铯铅溴(CsPbBr3)钙钛矿太阳能电池(PSCs)相比含有机组分或/和碘的器件具有更优异的湿度和热稳定性。然而,CsPbBr3卤化物2.3电子伏特的大带隙导致其窄光谱吸收(<550纳米),显著限制了相应无机器件的效率提升,因此在不牺牲环境耐受性的前提下拓宽光响应范围成为重大挑战。本研究创新性地构建了CsPbBr3/体异质结(有机J61-ITIC)光活性层,以扩展无中间层无机CsPbBr3器件的光学吸收范围。通过将铷掺杂入CsPbBr3薄膜实现550至780纳米的光响应波长拓宽及晶格精确调控,最优器件在标准太阳光照射下实现了10.34%的功率转换效率。经80°C(0%湿度)或90%湿度(25°C)持续作用40天后,该太阳能电池仍能保持约96%的初始效率,展现出卓越的实际应用稳定性。
关键词: 无机钙钛矿太阳能电池,宽光谱吸收,溴化铯铅,光活性层,稳定性提升
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于汉森溶解度理论制备高效太阳能电池CsPbBr<sub>3</sub>薄膜的全绿色溶剂方案
摘要: 用于钙钛矿太阳能电池制备的有毒溶剂是其商业化进程中的障碍。采用绿色溶剂替代这些有毒溶剂,对生态环境安全和工厂及实验室操作人员的健康都至关重要?;贑sPbBr3的太阳能电池因其高稳定性而日益受到关注。本文采用全绿色溶剂体系,通过两步旋涂法制备出高质量的CsPbBr3薄膜。第一步利用聚乙二醇(PEG)与γ-丁内酯组成的绿色溶剂系统,通过匹配PbBr2与混合溶剂体系的汉森溶解度参数(HSPs)来配制PbBr2溶液。通过优化HSPs和粘度,在旋涂PbBr2溶液过程中形成PbBr2·(PEG)新络合物,并同步滴加醋酸。第二步使用绿色水源溶解CsBr配制高浓度CsBr/H2O溶液。将CsBr/H2O溶液旋涂于退火后的PbBr2·(PEG)薄膜上,最终获得全覆盖的高质量CsPbBr3薄膜。由此制备的氟掺杂氧化锡/TiO2/CsPbBr3/碳结构太阳能电池,因其高质量钙钛矿吸光层实现了8.11%的光电转换效率。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、绿色溶剂、汉森溶解度参数、溴化铯铅、毒性
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于发光应用的CsPbBr3/Cs4PbBr6钙钛矿复合量子点嵌入硼硅酸盐玻璃的组分调控与结晶机制
摘要: 通过传统熔融淬火与热处理技术制备了铯铅溴(CsPbBr3)/六方相铯铅溴(Cs4PbBr6)钙钛矿复合量子点嵌入硼硅酸盐玻璃(QDs@glass)。系统研究了原料组分与熔融条件对玻璃基质中CsPbBr3/Cs4PbBr6量子点结晶过程、相变及晶体生长的影响。玻璃中Cs4PbBr6的形成对CsPbBr3量子点的光学性能具有显著调控作用。通过优化原料配比与熔融工艺,成功制备出光致发光量子产率(PLQY)高达~58%的优质QDs@glass材料。该材料展现出卓越的热稳定性、耐光性及耐水性:在85℃/85%RH高温高湿环境存放70小时后,其荧光强度仍保持初始值的80%;经去离子水浸泡70小时后发光强度仅衰减2%?;诟寐躺玅Ds@glass粉体与蓝色LED芯片表面涂覆的红色K2SiF6:Mn4+荧光粉构建的白光LED,在100mA驱动电流下实现25 lm/W的发光效率,CIE色坐标为(0.3328, 0.3442),并呈现宽色域(达NTSC标准的130%)。
关键词: 量子点,硼硅酸盐玻璃,白光LED,显示器,溴化铯铅
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过引入混合添加剂实现大面积溴化铯铅钙钛矿发光二极管
摘要: 溶液法可加工钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的研发已取得显著进展。然而,大面积PeLEDs高效运行的相关基础物理机制仍远未完善。本研究报道了我们通过混合添加剂调控CsPbBr3发光层生长,开发高性能大面积溴化铯铅(CsPbBr3)PeLEDs的最新成果。该混合添加剂由聚环氧乙烷(PEO)与碳酸铯(Cs2CO3)复合而成。研究发现:采用含PEO-Cs2CO3混合添加剂的CsPbBr3前驱体溶液制备的器件性能,在两方面优于纯CsPbBr3前驱体溶液制备的对照器件:(1) 能有效抑制结构缺陷与非辐射复合导致的漏电流;(2) 有助于改善电子-空穴电流平衡。实验证实,尺寸为1.0×1.5 cm2的PeLEDs最大亮度超过104 cd/m2,较纯CsPbBr3前驱体溶液制备的对照器件(3.0×103 cd/m2)提升逾三倍。
关键词: 混合添加剂,溴化铯铅,钙钛矿发光二极管,大面积
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过聚合物纳米厚中间层辅助晶??刂乒ひ仗嵘祁芽蠓⒐舛艿男阅苡胛榷ㄐ?
摘要: CsPbBr3因其湿法溶液可加工性、高光致发光量子产率(PLQY)、窄色域及成本优势,成为极具前景的发光材料。然而形态缺陷、载流子注入效率不足及稳定性问题阻碍了其在发光器件(LEDs)中的广泛应用。本研究展示了一种简便经济的双聚合物封装方法,通过界面辅助晶粒控制工艺(IAGCP)同步提升CsPbBr3发光层的形貌、效率与稳定性。我们将环保低成本的亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)掺入CsPbBr3前驱体溶液,使制备的薄膜具有更优的表面覆盖率和光滑表面。此外,聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)/发光层界面进一步改善了薄膜质量及器件性能,主要归因于三个关键效应:(i) 发光层晶粒尺寸减小促进电荷复合;(ii) 增强的电子阻挡效应降低漏电流;(iii) 更优的缺陷钝化提升色纯度与空气稳定性。优化后的复合发光薄膜在环境条件下暴露80天后仍保持发光性能,无封装状态下储存30天后仍可保留初始PL强度的约62%。
关键词: 效率、发光二极管、聚合物纳米厚中间层、晶??刂乒ひ?、溴化铯铅、稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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掺铕CsPbBr3量子点玻璃的纳米晶结构调控与可调谐发光机制及其在白光LED中的应用
摘要: 由于CsPbX3(Cl, Br, I)钙钛矿量子点玻璃已有广泛报道,通过掺杂具有能级跃迁的稀土激活剂来发现下一代钙钛矿发光材料面临挑战。本工作报道了一种具有可调发光特性的新型铕掺杂量子点玻璃材料。通过结合X射线衍射、X射线光电子能谱、激发和发射光谱研究了其结构特征与可调发光机制。研究发现铕离子取代了CsPbBr3量子点中铅的晶格位点形成CsEuBr3量子点并产生蓝光发射,同时CsPbBr3量子点产生绿光发射,通过控制热处理温度还可观察到源自玻璃基质中Eu3+的红光发射。基于制备的铕掺杂量子点玻璃(未掺杂任何荧光粉)设计出发光二极管,获得色温为4075K的暖白光。本研究为铕掺杂量子点玻璃材料的发光可调设计提供了新原理,将为未来稀土离子掺杂量子点玻璃材料的探索带来启发。
关键词: 白光发光二极管,溴化铕铯,可调谐发光,铕掺杂,溴化铯铅,钙钛矿量子点玻璃
更新于2025-09-19 17:13:59
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三功能化TiO Cl4-2辅助层提升无空穴全无机钙钛矿太阳能电池效率
摘要: 二氧化锡(SnO?)通常被认为是最先进钙钛矿太阳能电池(PSCs)中极具前景的电子传输层(ETL)。然而,SnO?表面普遍存在的氧空位相关缺陷以及SnO?导带与钙钛矿层之间较大的能级差,无疑会导致严重的载流子复合,从而造成电荷提取效率低下和不可忽视的开路电压(Voc)损失。本研究通过将SnO?层浸入TiCl?水溶液,制备了含氯的TiOxCl4-2x辅助层,在全无机铯铅三溴(CsPbBr?)PSCs中钝化SnO?表面的氧空位相关缺陷,并在ETL/钙钛矿界面建立中间能级。此外,TiOxCl4-2x层还改善了SnO?表面与钙钛矿前驱体的浸润性,从而形成高质量钙钛矿薄膜。最终,采用无空穴传输层的全无机CsPbBr? PSC结构(FTO/SnO?/TiOxCl4-2x/Cs0.91Rb0.09PbBr?/碳)实现了10.44%的冠军效率(Voc高达1.629 V),而对照器件仅为8.31%。此外,优化后的太阳能电池在80%空气湿度下表现出良好的稳定性。
关键词: 电子传输层、稳定性、全无机钙钛矿太阳能电池、电荷复合、溴化铯铅
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于高探测率光电探测器的优质长取向CsPbBr?微棒单晶的成核控制生长
摘要: 由于溴化铯铅(CsPbBr3)作为全无机钙钛矿家族最重要的成员之一,具有优异的光电性能和更高的稳定性,其应用受到了广泛关注。最近研究表明,与单晶和薄膜相比,CsPbBr3微棒和纳米线因其更高的结晶度、更少的缺陷以及更易实现沿特定方向的载流子传输控制,在光电探测器中更具优势。然而,目前缺乏足够研究来阐述如何控制CsPbBr3微棒和纳米线的生长,以保持其单晶的光电性能。因此,我们报道了通过简单的反溶剂法控制定向分散超长CsPbBr3微棒单晶(CsPbBr3 MSCs)生长的方法??刂品稚⒊sPbBr3 MSCs生长的关键在于通过调节反溶剂甲醇的扩散速度来控制快速成核速率并减缓生长速率。我们还揭示了CsPbBr3 MSCs以二维晶核为起点的逐层生长机制。研究表明CsPbBr3 MSCs沿[010]方向生长,暴露(101)晶面。此外,基于单根CsPbBr3 MSC制备的光电探测器表现出高达3.67×10^12 Jones的探测率(D)和988的开/关比,显示出极强的光电响应。在施加电场激活后,Cs离子和Cs空位会沿[010]方向通过[101]晶面由[PbBr6]^4-构建的通道向正负电极迁移,该机制有助于增强光电响应而不降低器件稳定性。
关键词: 反溶剂法、光电性能、微棒单晶、光电探测器、溴化铯铅
更新于2025-09-16 10:30:52