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宽带隙卤化铅钙钛矿薄膜表/界面性能优化
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作者 宋烈轩 邱建航 《表面技术》 北大核心 2025年第14期215-222,共8页
目的 提高宽带隙卤化铅钙钛矿薄膜的光电转换性能和湿稳定性。方法 在前驱体溶液中掺杂15%(物质的量分数)甲基氯化胺(MACl),在薄膜表面旋涂丁基溴化胺(BABr)、己基溴化胺(HABr)及辛基溴化胺(OABr)。结果 掺杂MACl后,薄膜的晶粒尺寸增大... 目的 提高宽带隙卤化铅钙钛矿薄膜的光电转换性能和湿稳定性。方法 在前驱体溶液中掺杂15%(物质的量分数)甲基氯化胺(MACl),在薄膜表面旋涂丁基溴化胺(BABr)、己基溴化胺(HABr)及辛基溴化胺(OABr)。结果 掺杂MACl后,薄膜的晶粒尺寸增大,薄膜晶界处PbI_(2)缺陷减少,薄膜体相的载流子传输得到改善。薄膜在埋底界面的浸润性提升,薄膜的光致发光强度降低,光生空穴在薄膜埋底界面的传输过程得到优化,薄膜的光电转换性能得以提升。长链烷基溴化物对薄膜进行表面处理后,钙钛矿薄膜及电子传输层薄膜的表面电势均有所降低,OABr处理后的钙钛矿薄膜与电子传输层薄膜之间的表面电势差最小,说明光生电子在界面传输时的能量损失最小。此外,长链烷基溴化物还可以提升钙钛矿薄膜表面的浸润性,OABr处理后的薄膜表面浸润性最好。同时,经OABr处理后,薄膜的光电转换性能和湿稳定性得以提升。结论 经过MACl体相掺杂和OABr表面处理后,宽带隙卤化铅钙钛矿薄膜的光电转换性能和湿稳定性显著提升。在基于ITO/MeO-2PACz/MACl掺杂及OABr表面处理的宽带隙卤化铅钙钛矿薄膜(1.79 eV)/PCBM/BCP/Ag结构的反型钙钛矿太阳能电池器件中,实现了1.26 V的开路电压和17.47%的能量转换效率。 展开更多
关键词 卤化铅钙钛矿薄膜 半导体薄膜 宽带隙半导体 表面和界面 光电转换
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基于溶液法制备卤化铅钙钛矿的直接型辐射探测器研究进展 被引量:1
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作者 秦峰 吴金杰 +4 位作者 邓宁勤 焦志伟 朱伟峰 汤显强 赵瑞 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期554-571,共18页
X射线和γ射线探测在医学成像、安防检查、国土安全、无损检测等各个领域得到广泛应用,钙钛矿材料具有高辐射吸收系数、高载流子迁移率-寿命乘积、特殊的缺陷容忍特性而成为辐射探测器件优异的候选材料。溶液法在制备钙钛矿材料方面具... X射线和γ射线探测在医学成像、安防检查、国土安全、无损检测等各个领域得到广泛应用,钙钛矿材料具有高辐射吸收系数、高载流子迁移率-寿命乘积、特殊的缺陷容忍特性而成为辐射探测器件优异的候选材料。溶液法在制备钙钛矿材料方面具有显著的优势,溶液法的成本较低,能在低温或环境条件下制备,更易推行工业化生产,是未来优化材料体系,制备高质量、大尺寸晶体材料的关键技术。本文从溶液法制备卤化铅钙钛矿材料的角度出发,分析晶体生长及材料组成对辐射探测性能的影响,重点介绍从优化晶体生长质量和器件结构设计等方面提升辐射探测性能,最后总结钙钛矿材料在辐射探测领域面临的挑战,并展望了未来研究的发展方向,期望为钙钛矿材料在辐射探测领域走向工业化提供参考。 展开更多
关键词 晶体生长 卤化铅钙钛矿 溶液法 半导体器件 辐射探测器
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金属卤化铅钙钛矿可见光催化研究进展
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作者 刘纯希 陈金超 +6 位作者 陈智 王韦韦 陈翔宇 杨秀茹 钱笑笑 赵婉 卫国英 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期331-338,330,共9页
由化石能源消耗所引发的能源危机与环境污染,已成为了人类社会可持续发展亟待解决的一个首要问题。可见光催化技术利用太阳光为能源,通过光解水制氢、CO_(2)还原、污染物降解等过程为从根本上解决上述问题提供了一个有效途径,对可持续... 由化石能源消耗所引发的能源危机与环境污染,已成为了人类社会可持续发展亟待解决的一个首要问题。可见光催化技术利用太阳光为能源,通过光解水制氢、CO_(2)还原、污染物降解等过程为从根本上解决上述问题提供了一个有效途径,对可持续发展战略具有重要意义。金属卤化铅钙钛矿(lead metal halide perovskite,LMHP)型光催化剂因其多样的晶体结构、合适的禁带宽度及丰富的空位,表现出优异的光电性能,为实现光催化剂的性能调控提供了多种手段,成为了当前的一个研究热点。近年来,金属卤化铅钙钛矿的研究与应用发展非常迅速,特别是在太阳能驱动的应用中,取得了一系列成果。详细综述了金属卤化铅钙钛矿型光催化材料在可见光催化能源开发和环境污染治理领域的研究进展,为进一步开发环保高效的光催化剂新材料提供新的思路。 展开更多
关键词 金属卤化铅钙钛矿 产氢 CO_(2)还原 降解 光催化
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铯铅卤化物钙钛矿型平面异质结LED的应用与发展 被引量:4
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作者 章楼文 沈少立 +3 位作者 李露颖 张智 刘逆霜 高义华 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期37-48,共12页
由于优异的光电性能与环境稳定性,全无机铯铅卤化物CsPbX_3(X=Cl, Br, I)钙钛矿材料自2015年起逐渐成为光电领域的研究热点,在诸多电子、光电子器件的应用研究中取得了突破性进展,受到了科学界的广泛关注。本综述结合铯铅卤化物钙钛矿... 由于优异的光电性能与环境稳定性,全无机铯铅卤化物CsPbX_3(X=Cl, Br, I)钙钛矿材料自2015年起逐渐成为光电领域的研究热点,在诸多电子、光电子器件的应用研究中取得了突破性进展,受到了科学界的广泛关注。本综述结合铯铅卤化物钙钛矿型平面异质结LED的最新研究进展,对器件的结构及其工作原理进行扼要的介绍,并着重从提高LED器件发光性能和工作稳定性方面进行优化策略的归类与总结,最后就稳定高效的无机钙钛矿型平面异质结LED的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 卤化钙钛矿 平面异质结 LED 稳定性 掺杂 综述
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铅基卤化物钙钛矿纳米晶掺杂研究进展 被引量:1
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作者 顾婉莹 曾毅成 李红博 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期769-778,共10页
铅基卤化物钙钛矿CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)半导体纳米晶由于具有窄半峰宽、可调发射波长、高荧光量子产率等优异的光电特性,在发光二极管、激光器、太阳能电池等领域有很广阔的应用前景。通过化学掺杂的方法将掺杂原子引入到钙钛矿纳米晶中... 铅基卤化物钙钛矿CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)半导体纳米晶由于具有窄半峰宽、可调发射波长、高荧光量子产率等优异的光电特性,在发光二极管、激光器、太阳能电池等领域有很广阔的应用前景。通过化学掺杂的方法将掺杂原子引入到钙钛矿纳米晶中,可以改变纳米晶的光电性质,包括带隙宽度、光致发光强度、荧光量子产率和稳定性,掺杂原子种类和浓度也会影响钙钛矿纳米晶的电子能带结构和荧光特性,因此针对钙钛矿纳米晶的掺杂成为了近年来的研究热点。ABX_(3)型纳米晶的A/B/X位均可被杂质原子取代,研究发现,B位掺杂对纳米晶性质的影响更为明显,综述了铅基卤化物钙钛矿纳米晶的B位掺杂方法、机理及对其结构和光电性能的影响,掺杂元素主要包括Mn,Ln,Sn和碱土金属等。掺杂上述离子可有效改善钙钛矿纳米晶光学性能和稳定性,并进一步推动其实际应用。 展开更多
关键词 卤化钙钛矿 半导体纳米晶 掺杂 荧光 金属离子
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铅卤钙钛矿纳米晶的电致化学发光 被引量:1
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作者 张晨 张丽 +3 位作者 邱凌航 郭志勇 姚秋虹 陈曦 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期790-796,共7页
卤化铅钙钛矿纳米晶体(Lead halide perovskites nanocrystals,LHP NCs)具有高摩尔吸光度系数、晶格缺陷高容忍度、超高载流子迁移率和窄发射半峰宽等优良特性,其研究在光伏和光电子领域得到了广泛的重视,而LHP NCs优良的光电特性也使... 卤化铅钙钛矿纳米晶体(Lead halide perovskites nanocrystals,LHP NCs)具有高摩尔吸光度系数、晶格缺陷高容忍度、超高载流子迁移率和窄发射半峰宽等优良特性,其研究在光伏和光电子领域得到了广泛的重视,而LHP NCs优良的光电特性也使之在分析传感领域受到关注。近年来,国内外相继发表了多篇综述文章,包括LHP NCs的合成、提高LHP NCs材料稳定性的方法及其在太阳能电池、LED、激光、光催化等方面的应用。然而,目前LHP NCs在传感领域,特别在电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)方面的研究和应用,还缺乏比较系统的综述。该文综述了LHP NCs的ECL研究及其应用情况,讨论了LHP NCs ECL相关研究中存在的问题和面临的挑战,以期增加读者对LHP NCs ECL研究现状和未来发展趋势的了解。 展开更多
关键词 卤化铅钙钛矿纳米晶 电化学发光 传感
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稀土掺杂铅卤钙钛矿发光、光电材料与器件研究进展 被引量:9
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作者 宋宏伟 周东磊 +3 位作者 白雪 徐文 董彪 徐琳 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期387-412,共26页
铅卤化物钙钛矿作为一类新兴的光电子材料表现出了卓越的光学、电学性能,在太阳能电池、发光二极管、光电探测器以及激光等领域产生了广泛而重要的应用,引起万众瞩目。稀土是元素周期表里一类特殊材料,从57号到71号元素,具有4f^(n)和4f^... 铅卤化物钙钛矿作为一类新兴的光电子材料表现出了卓越的光学、电学性能,在太阳能电池、发光二极管、光电探测器以及激光等领域产生了广泛而重要的应用,引起万众瞩目。稀土是元素周期表里一类特殊材料,从57号到71号元素,具有4f^(n)和4f^(n-1)5d电子组态。如果将稀土和钙钛矿材料以及器件相结合,会孕育出怎样的新生儿呢?本文旨在结合作者在相关领域开展的工作及取得的经验,简单梳理该领域近年来取得的进展,剖析未来所面临的问题和挑战。本文不以总结纷繁复杂的个性化现象为要扼,而以探讨具有普遍意义的共性问题为宗旨。在资料选取上,或许失之偏颇,有严重的“王婆卖瓜”之嫌,请读者慎思明辨。 展开更多
关键词 稀土发光 卤化钙钛矿 光电探测器 太阳能电池
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有机无机钙钛矿薄膜的间歇式退火和光电性能 被引量:2
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作者 韩晓东 王凯文 +3 位作者 严铮洸 黄杰 杨凯祥 彭博 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期395-404,共10页
为了改进空气环境条件下有机无机钙钛矿薄膜的制备工艺,开发了一种间歇式退火(intermittent annealing,IA)方法,以制备高质量无针孔的钙钛矿薄膜,优化光电性能.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射谱(X-ra... 为了改进空气环境条件下有机无机钙钛矿薄膜的制备工艺,开发了一种间歇式退火(intermittent annealing,IA)方法,以制备高质量无针孔的钙钛矿薄膜,优化光电性能.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射谱(X-ray diffraction,XRD)、紫外可见吸收(ultraviolet-visible,UV-Vis)光谱、光致发光(photoluminescence,PL)光谱等表征,系统比较了在空气环境条件下反溶剂一步法旋涂制备钙钛矿薄膜工艺中,普通退火(traditional annealing,TA)方法和间歇式退火方法处理得到的卤化铅甲胺有机钙钛矿薄膜的形貌、结构和光电性能.结果表明,对于MAPbI_3、MAPbIBr_2和MAPbI_2Br钙钛矿材料,采用间歇式退火方法制备的薄膜均匀致密无针孔,晶粒尺寸显著增大,薄膜结晶性提高,在可见光范围内光吸收能力更强.在空气环境下所得间歇式退火制备的MAPbI_3太阳能电池器件在AM 1. 5的模拟太阳光下,光电转换效率可达11. 5%(有效面积0. 24 cm^2),而在空气环境下以普通退火方法制备的器件的光电转换效率为8. 9%,间歇式退火样品的光电转换效率有大幅度提高. 展开更多
关键词 电子显微学 光电性能 太阳能电池 有机卤化铅钙钛矿 薄膜制备 退火
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温度相关的CsPbBr_(3)纳米晶瞬态光电导响应研究
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作者 樊家顺 夏冬林 刘保顺 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期893-900,共8页
近年来,全无机铯铅卤化钙钛矿CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)纳米晶(NCs)材料因具有长载流子寿命、强光吸收、低成本制造和带隙可调性等独特的性能已成为研究的热点,但专注于CsPbBr_(3)纳米晶瞬态光电导的相关研究却很少。本工作通过配体辅助再... 近年来,全无机铯铅卤化钙钛矿CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)纳米晶(NCs)材料因具有长载流子寿命、强光吸收、低成本制造和带隙可调性等独特的性能已成为研究的热点,但专注于CsPbBr_(3)纳米晶瞬态光电导的相关研究却很少。本工作通过配体辅助再沉淀法制备了CsPbBr_(3)纳米晶体,并改进了光电导薄膜样品的制样方法和真空瞬态光电导测试装置,研究了不同温度和不同激发功率对CsPbBr_(3)纳米晶瞬态光电导的影响。不同温度的瞬态光电导实验结果表明,在133~273 K温度范围内,光生电流衰减速率随着温度增加而逐渐减小,而在273~373 K温度范围内,光生电流衰减速率随着温度升高而逐渐增大。不同激发功率的瞬态光电导实验表明,激发功率从200 mW逐渐增大到1000 mW时,光生电流衰减速率增大。本工作的研究方法为研究光激发光生载流子的动力学相关行为提供了一个的新思路。 展开更多
关键词 卤化铅钙钛矿 CsPbBr_(3)纳米晶 光生电流 瞬态光电导 载流子弛豫
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