辐射探测用金属卤化物钙钛矿单晶闪烁体

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作者 张磊磊 薛泽旭 +3 位作者 孙炼 刘阳 王鲁凯 王尊刚 《人工晶体学报》 2025年第8期1330-1351,共22页

闪烁体是一种通过粒子辐射或电离射线辐射激发发光的材料,经过100多年的发展,已广泛应用于高能物理、天体物理、辐射成像、国土安全等领域。现市面上所售闪烁体探测器材料大多为NaI∶Tl、LaBr_(3)∶Ce等离子掺杂型发光闪烁体,有易潮解... 闪烁体是一种通过粒子辐射或电离射线辐射激发发光的材料,经过100多年的发展,已广泛应用于高能物理、天体物理、辐射成像、国土安全等领域。现市面上所售闪烁体探测器材料大多为NaI∶Tl、LaBr_(3)∶Ce等离子掺杂型发光闪烁体,有易潮解、自放射性本底、高脆性等缺点,已逐渐不能满足日益复杂的辐射探测应用场景。金属卤化物钙钛矿闪烁材料因结构可调性和化学组分多样性的优势,展现出比传统无机闪烁体更优异的性能。其中金属卤化物钙钛矿单晶具有三维结构长程有序、无晶界、缺陷密度低、环境稳定性好与低成本等特点,在辐射探测领域中展现出更大的优势,成为近年来最具有竞争力的辐射探测发光材料之一。本文从分子结构、材料分类及辐射特性等角度全面总结了金属卤化钙钛矿闪烁单晶及其在辐射探测领域的研究进展,并对其在该领域未来的优化方向进行了展望,旨在使读者综合了解金属卤化物钙钛矿闪烁晶体的辐射特性,为新型闪烁晶体材料选型及结构优化提供新的研究思路。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿单晶 闪烁体 辐射探测 结构种类 光输出 能量分辨率 衰减时间

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卤化物钙钛矿半导体单晶及核辐射探测器研究进展

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作者 马文君 张国栋 +3 位作者 孙雪 刘宏杰 刘嘉欣 陶绪堂 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第7期1091-1099,共9页

卤化物钙钛矿晶体具有平均原子序数高、载流子迁移率寿命积(μτ)大、易大面积制备、材料体系丰富等优点,已成为一类极具应用前景的新型核辐射探测材料。本文综述了国内外钙钛矿半导体单晶的生长方法及辐射探测器的研究进展。大尺寸高... 卤化物钙钛矿晶体具有平均原子序数高、载流子迁移率寿命积(μτ)大、易大面积制备、材料体系丰富等优点,已成为一类极具应用前景的新型核辐射探测材料。本文综述了国内外钙钛矿半导体单晶的生长方法及辐射探测器的研究进展。大尺寸高质量单晶的可控生长是制备高性能探测器的关键,通过革新晶体生长技术,结合阴阳离子协同掺杂、添加剂辅助工程策略可以显著提升晶体的尺寸和电学性能;钙钛矿半导体单晶在光子计数X射线成像和γ射线能谱分辨中展现出钙钛矿薄膜无法比拟的优势,然而,在进一步提升晶体的本征质量、抑制离子迁移引发的器件稳定性问题,以及优化晶体与像素芯片键合工艺等环节仍面临诸多挑战。未来研究亟需深化晶体结构与性能关系的探索,优化生长工艺参数,创新探测器构型,从而推动卤化物钙钛矿晶体在核辐射探测领域的产业化进程。 展开更多

关键词 卤化物钙钛矿 半导体单晶 X射线探测 γ射线探测 晶体生长 核辐射探测器

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锡基金属卤化物钙钛矿:合成、发光性能与LED应用

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作者 黄大誉 刘冬杰 +2 位作者 党佩佩 连洪洲 林君 《发光学报》 北大核心 2025年第4期665-682,共18页

发光二极管是新型显示技术的核心部件,更是新一代信息技术产业之首。钙钛矿发光二极管作为最新兴起的显示技术,具有高色纯度、广色域、加工工艺简单、低成本等优势,是国内外光电器件领域的研究热点。然而,需要使用对环境有害的卤化铅钙... 发光二极管是新型显示技术的核心部件,更是新一代信息技术产业之首。钙钛矿发光二极管作为最新兴起的显示技术,具有高色纯度、广色域、加工工艺简单、低成本等优势,是国内外光电器件领域的研究热点。然而,需要使用对环境有害的卤化铅钙钛矿才能实现高功率转换效率。目前,卤化锡钙钛矿因具有低的激子结合能和良好的电荷载流子迁移率成为最有前途的替代品。由于具有相似的离子半径与价态,锡(Sn)可以部分或完全替换有毒的铅(Pb)来实现卤化铅钙钛矿的低铅化或无毒化;同时,Sn部分或完全替换Pb会产生新的发光性质。尽管锡基金属卤化物钙钛矿在提升光电性能方面取得了较大的进展,但其制备的发光器件参数仍低于铅基卤化物钙钛矿。本文旨在详细综述锡基金属卤化物钙钛矿的合成制备和光电特性方面的研究进展及其面临的挑战,探讨晶体结构与光电性能之间的构效关系,回顾锡基钙钛矿在电致发光器件应用方面的研究进展,主要集中在采取策略来改善锡基钙钛矿材料的薄膜特性,以提高器件性能。该综述为锡基金属卤化物钙钛矿的合成、发光性能与LED应用提供了参考。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 锡基 电致发光器件 发光二极管(LED)

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金属卤化物钙钛矿单晶结构维度调控及其直接型X射线探测性能研究进展

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作者 代义之 马琳 +6 位作者 张文杰 雷文瑄 肖雯 张俊祺 王文誉 张晋兴 刘渝城 《人工晶体学报》 2025年第8期1305-1329,共25页

X射线探测在医疗诊断、安防安检、工业无损探伤和环境监测等重要领域具有广泛的应用。金属卤化物钙钛矿单晶因组分多样、X射线吸收强、载流子迁移率-寿命乘积高、可低温溶液生长等优势,有望用于低成本高性能X射线探测系统开发。本文在... X射线探测在医疗诊断、安防安检、工业无损探伤和环境监测等重要领域具有广泛的应用。金属卤化物钙钛矿单晶因组分多样、X射线吸收强、载流子迁移率-寿命乘积高、可低温溶液生长等优势,有望用于低成本高性能X射线探测系统开发。本文在详细介绍金属卤化物钙钛矿单晶的结构维度调控及其对X射线探测性能影响的基础上,综述了钙钛矿单晶直接型X射线探测器的最新研究进展。通过对不同结构维度钙钛矿单晶的生长方法、半导体特性、X射线探测性能的详细梳理和分析,揭示了晶体结构维度与光电探测性能之间的内在联系。在此基础上,本文还探讨了当前钙钛矿单晶X射线探测面临的挑战及未来的研究方向,将为进一步设计生长大尺寸高质量钙钛矿单晶和实现稳定高灵敏X射线探测提供理论指导和实践依据。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 单晶 结构维度调控 X射线探测

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金属卤化物CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)钙钛矿量子点快速检测新烟碱类农药 被引量：2

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作者 周然锋 彭茂民 +3 位作者 刘丽 尹小丽 彭西甜 夏虹 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期688-698,共11页

以新烟碱类农药为靶标物,结合荧光传感策略构建了基于金属卤化物钙钛矿量子点CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)(Perovskite quantum dots,PQDs)荧光探针快速检测新烟碱类农药的新方法。该方法的线性检测范围为0.0~20 mg/L,相关系数为0.9939,检出限... 以新烟碱类农药为靶标物,结合荧光传感策略构建了基于金属卤化物钙钛矿量子点CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)(Perovskite quantum dots,PQDs)荧光探针快速检测新烟碱类农药的新方法。该方法的线性检测范围为0.0~20 mg/L,相关系数为0.9939,检出限和定量限分别为0.17 mg/kg和0.56 mg/kg。对萝卜和香蕉样品中噻虫胺的加标回收率在79.3%~115.4%之间,日内日间相对标准偏差在3.8%~9.4%之间。该方法具有高灵敏度、高选择性和适用性,为农产品中新烟碱类农药残留的风险防控提供了一种有效的检测技术。对噻虫胺与钙钛矿量子点之间的相互作用进行了研究,结果表明,钙钛矿量子点与噻虫胺之间的相互作用是一个动态过程,噻虫胺对钙钛矿量子点的荧光猝灭方式为通过氢键或范德华力形成了新的复合物的静态猝灭。其内容可作为其他光谱分析手段的技术基础,其分析检测结果可为果蔬安全监管提供有价值的建议。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 量子点 快速检测 新烟碱类农药

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卤化物钙钛矿与金属有机框架复合材料合成及其在光电领域研究进展 被引量：1

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作者 季雨荷 陈琪 +2 位作者 王玉民 王亚星 李凯 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1622-1638,共17页

卤化物钙钛矿(Perovskite)材料凭借其卓越的光电性能,在光电材料领域展现出非凡的应用潜力。然而,其固有的不稳定性在一定程度上限制了其应用。近年来,利用金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)封装卤化物钙钛矿形成的新型复合... 卤化物钙钛矿(Perovskite)材料凭借其卓越的光电性能,在光电材料领域展现出非凡的应用潜力。然而,其固有的不稳定性在一定程度上限制了其应用。近年来,利用金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)封装卤化物钙钛矿形成的新型复合材料愈发受到关注。这种封装策略不仅能显著提升其在湿度、温度和光照等条件下的稳定性,还能赋予其独特的性能优势。本文综述了钙钛矿与金属有机框架复合材料(PeMOFs)在光电转换领域的最新功能和应用。首先详细阐明了PeMOF的制备策略及研究进展;进而介绍了MOF在PeMOF中起到的独特作用;最后,总结PeMOF在太阳能电池、光催化、传感器、发光二极管、荧光防伪与信息加密、辐射防护与监测等领域的最新研究成果,并对该领域未来的发展方向和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 卤化物钙钛矿 金属有机框架 稳定性 光电材料

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金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的研究进展

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作者 孙元杰 李志刚 +7 位作者 王艺 田波 李金凤 张楠 赵浚峰 张建伟 李拓 赵弘韬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期254-263,共10页

金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性,在光伏和光电等领域展现了巨大的应用前景,受到广泛的研究关注。但钙钛矿纳米晶体本身的离子晶体性质使其在水、热等环境下不稳定,从而限制了其实际应用。金属卤化物钙钛矿纳米晶体可以与... 金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性,在光伏和光电等领域展现了巨大的应用前景,受到广泛的研究关注。但钙钛矿纳米晶体本身的离子晶体性质使其在水、热等环境下不稳定,从而限制了其实际应用。金属卤化物钙钛矿纳米晶体可以与聚合物结合形成纳米复合材料,具有许多优越的特性。聚合物基体可以赋予复合材料稳定性、可拉伸性和溶液加工性,而纳米晶体可保持其尺寸、形状和组成相关的光电特性。因此,这些纳米复合材料在下一代显示器、照明、传感、生物医学技术和能量转换等领域具有巨大的潜力。本文总结了金属卤化物钙钛矿纳米晶/聚合物纳米复合材料的最新研究进展。首先,讨论了制备金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的各种合成策略。其次,介绍了金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料在发光二极管、激光和闪烁体等领域的应用。最后,提出了该领域未来的研究方向和挑战。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 纳米晶体 聚合物 复合材料

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黑色素瘤循环肿瘤细胞检测的金属卤化物钙钛矿外泌体复合探针检测新策略

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作者 陈志山 徐朋飞 +1 位作者 张绍安 李杨 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期157-168,共12页

液体活检技术的兴起为黑色素瘤的快速、准确诊断提供了新的机遇。然而,普通循环肿瘤细胞活检基于上皮黏附蛋白进行阳性富集,但信号标记的有机荧光探针存在量子效率低的问题,导致检测黑色素瘤循环肿瘤细胞时准确率和灵敏度较低。本文以... 液体活检技术的兴起为黑色素瘤的快速、准确诊断提供了新的机遇。然而,普通循环肿瘤细胞活检基于上皮黏附蛋白进行阳性富集,但信号标记的有机荧光探针存在量子效率低的问题,导致检测黑色素瘤循环肿瘤细胞时准确率和灵敏度较低。本文以高量子效率的金属卤化物钙钛矿量子点作为信号标记物,以黑色素瘤来源的外泌体作为生物识别分子,构建了一种用于黑色素瘤液体活检的循环肿瘤细胞检测新策略。与商品化的上皮细胞黏附蛋白富集策略相比,本研究报道的复合探针检测新策略,其检测灵敏度提高了一个数量级,并且具有良好的亲水性和低毒性。实验结果证明了外泌体引导的金属卤化物钙钛矿量子点指示的黑色素瘤循环肿瘤细胞检测新策略具有理想的应用前景。 展开更多

关键词 黑色素瘤 外泌体 循环肿瘤细胞 金属卤化物钙钛矿 液体活检

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基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池研究进展 被引量：7

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作者 邵景珍 董伟伟 +2 位作者 邓赞红 陶汝华 方晓东 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期24008-24013,共6页

作为太阳能电池的光吸收剂,有机金属卤化物钙钛矿材料不仅具有高效的光吸收能力和载流子迁移率,还具有独特的双极性特征,能同时传输电子和空穴,使其成为优异的光伏材料,掀起了基于钙钛矿材料太阳能电池的研究热潮。介绍了近几年来基于... 作为太阳能电池的光吸收剂,有机金属卤化物钙钛矿材料不仅具有高效的光吸收能力和载流子迁移率,还具有独特的双极性特征,能同时传输电子和空穴,使其成为优异的光伏材料,掀起了基于钙钛矿材料太阳能电池的研究热潮。介绍了近几年来基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池的发展情况,总结了有机金属卤化物钙钛矿材料的结构和特性,对目前几类典型的钙钛矿太阳能电池进行了讨论,并展望了全固态钙钛矿太阳能电池的产业化应用前景。 展开更多

关键词 太阳能电池 全固态 有机金属卤化物钙钛矿 光吸收 载流子传输

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金属卤化物钙钛矿纳米晶高效发光二极管的制备与器件性能优化 被引量：1

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作者 王坤华 姚纪松 +3 位作者 杨俊楠 宋永慧 刘雨莹 姚宏斌 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1464-1479,I0003,共17页

金属卤化物钙钛矿作为一类新型的离子型直接带隙半导体材料在电致发光二极管(LED)中有着重要应用前景.但实现其应用的前提在于金属卤化物钙钛矿材料需要保持高的发光效率和好的稳定性.为了提高金属卤化物钙钛矿作为LED发光层的激子结合... 金属卤化物钙钛矿作为一类新型的离子型直接带隙半导体材料在电致发光二极管(LED)中有着重要应用前景.但实现其应用的前提在于金属卤化物钙钛矿材料需要保持高的发光效率和好的稳定性.为了提高金属卤化物钙钛矿作为LED发光层的激子结合效率,从而提升其发光效率,设计和合成金属卤化物钙钛矿纳米晶材料是一个有效途径.目前,基于纳米晶材料设计的金属卤化物钙钛矿LED在绿光和红光(包括近红外光)范围已经展现了高的发光亮度和外量子效率(EQE),其中最高EQE已经超过了20%,但其稳定性仍无法满足器件应用的要求.此外,更值得关注且更重要的是,蓝光钙钛矿LED的发光亮度和EQE目前仍然不高.如何制备高效、稳定的金属卤化物钙钛矿纳米晶LED,特别是蓝光LED,是一个具有重大应用前景且具有挑战性的课题.本文重点介绍了金属卤化物钙钛矿纳米发光层的结构设计和合成方法及金属卤化物钙钛矿LED的研究进展,分析了金属卤化物钙钛矿LED不稳定的原因,并对金属卤化物钙钛矿LED研究面临的挑战和未来发展方向进行了总结与展望. 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 发光纳米晶 发光二极管 外量子效率 稳定性

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金属卤化物钙钛矿光电材料和器件 被引量：4

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作者 赵一新 韩宏伟 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第4期3-5,共3页

2009年ABX_(3)钙钛矿晶型的甲胺铅卤CH_(3)NH_(3)PbX_(3)(X=I、Br、Cl)钙钛矿材料首次应用于太阳能电池,但初始报道效率低、稳定性差。2012年后,可溶液法制备的钙钛矿太阳能电池凭借其吸光系数高、激子结合能低等优点,迅速表现出低成本... 2009年ABX_(3)钙钛矿晶型的甲胺铅卤CH_(3)NH_(3)PbX_(3)(X=I、Br、Cl)钙钛矿材料首次应用于太阳能电池,但初始报道效率低、稳定性差。2012年后,可溶液法制备的钙钛矿太阳能电池凭借其吸光系数高、激子结合能低等优点,迅速表现出低成本和高效率的突出优势,并在光电器件等交叉领域具有很强的应用潜力。因此,钙钛矿太阳能电池被Science杂志评为2013年度国际十大科技进展,是化学和材料领域特别是光伏领域新兴的变革性技术之一。钙钛矿太阳能电池材料与器件的发展一直面临大面积、高效率、稳定性和环境友好性等挑战,对应的是钙钛矿晶体可控生长、缺陷钝化、器件优化材料稳定性和铅毒性等科学问题。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 金属卤化物 光电材料 吸光系数 材料稳定性 环境友好性 光电器件 变革性

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钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池研究进展与展望 被引量：4

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作者 方小利 潘璇 陈伟 《材料导报》 CSCD 北大核心 2015年第9期13-19,共7页

钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池是以钙钛矿相有机金属卤化物作为吸光材料的薄膜太阳电池,因制备工艺简单、成本低廉、能量回报周期短以及光电转换效率高等优点而备受科学家的青睐。在钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池研究发展的短短5年... 钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池是以钙钛矿相有机金属卤化物作为吸光材料的薄膜太阳电池,因制备工艺简单、成本低廉、能量回报周期短以及光电转换效率高等优点而备受科学家的青睐。在钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池研究发展的短短5年时间内,其光电转换效率已从最初的3.8%迅速上升到20%以上,超过了非晶硅、染料敏化、有机太阳电池等新一代薄膜电池历经10多年研究的成果。为了进一步提升效率,以期获得实际应用,钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池的工作机制、新材料、温和制备工艺和稳定性是研究者们最为关注的研究方向。解决这些问题,对钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池今后的发展起着指导和借鉴作用。介绍了钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池的结构及其工作原理,对国内外钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池的研究进行了总结和分析,指出了目前钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池研究的不足,并对其未来的研究提出了一些建议。 展开更多

关键词 钙钛矿相有机金属卤化物太阳电池 工作机制 新材料 制备工艺 稳定性 光电转换效率

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金属卤化物钙钛矿光催化材料研究进展 被引量：5

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作者 黄浩 赵韦人 +1 位作者 李杨 罗莉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1058-1081,共24页

发展绿色、环保、可持续的化学过程是当今环境、能源、化学学科面临的重大挑战。太阳能驱动光催化实现化学燃料制备、降解环境污染物、高附加值产物转化是解决目前面临的能源和环境问题的一条有效途径。近年来,金属卤化物钙钛矿材料作... 发展绿色、环保、可持续的化学过程是当今环境、能源、化学学科面临的重大挑战。太阳能驱动光催化实现化学燃料制备、降解环境污染物、高附加值产物转化是解决目前面临的能源和环境问题的一条有效途径。近年来,金属卤化物钙钛矿材料作为一种新型高效的光催化材料受到了广泛关注。本文系统地阐述了金属卤化物钙钛矿材料在光催化析氢、光催化CO2还原和光催化有机物转化中的研究进展,讨论了金属卤化物钙钛矿的光催化作用机理和面临的困难,最后对金属卤化物钙钛矿光催化材料的发展方向进行了分析和展望。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 光生载流子 光催化析氢 光催化CO2还原 光催化有机物转化

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一步溶液法制备有机金属卤化物钙钛矿薄膜的研究进展 被引量：1

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作者 张林星 赵宏飞 +2 位作者 牛芳芳 曾鹏举 连加荣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期2055-2062,共8页

有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池兼具很高的光电转换能力和低成本制备优势,俨然已成为最具发展潜力的一类光伏技术。目前,伴随着钙钛矿薄膜质量的不断提升,该技术的最高光电转换效率已经超过22%。一步溶液法制备技术操作简单、商业应用... 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池兼具很高的光电转换能力和低成本制备优势,俨然已成为最具发展潜力的一类光伏技术。目前,伴随着钙钛矿薄膜质量的不断提升,该技术的最高光电转换效率已经超过22%。一步溶液法制备技术操作简单、商业应用前景广阔,在简要介绍钙钛矿薄膜的制备工艺基础上,重点分析了一步溶液制备法中提高薄膜质量的4种方法,并综述了相关研究进展;最后针对现有钙钛矿太阳能电池存在的问题提出发展展望。 展开更多

关键词 有机金属卤化物 钙钛矿 太阳能电池 薄膜形貌 转换效率

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浅析有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池稳定性的研究 被引量：2

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作者 陈健 缪卫峰 +2 位作者 王吉林 郑国源 龙飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期2151-2160,2175,共11页

有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池近几年来发展迅速,其器件认证光电转效率已达22.1%。同时,这类电池具有成本低廉、能量回收期短等优势,有望实现商业化应用。然而,钙钛矿吸光层本身在湿度较大、温度较高及光照等条件下不稳定,并且与其他... 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池近几年来发展迅速,其器件认证光电转效率已达22.1%。同时,这类电池具有成本低廉、能量回收期短等优势,有望实现商业化应用。然而,钙钛矿吸光层本身在湿度较大、温度较高及光照等条件下不稳定,并且与其他功能层组装成器件时易引发电极腐蚀、深缺陷态等问题,使得器件不稳定性加剧。越来越多的文献报道了提升器件稳定性的方法,主要集中在:(1)从成分优化方面提升钙钛矿吸光层的稳定性;(2)从器件结构优化方面提升器件的稳定性。在成分优化方面,科研者们主要从钙钛矿ABX_3结构成分、结构维度和保护层的使用等角度提升钙钛矿材料的稳定性。(1)在满足容差因子t或八面体因子μ的条件下,将甲脒离子、铯离子等疏水或耐热基团引入ABX_3结构的A位中,而X位掺入溴离子或硫氰根离子能提升钙钛矿材料的抗湿性,或者整合单一位置优势得到混合位Cs_x(MA_(0.17)FA_(0.83))_(100-x)Pb(I_(0.83)Br_(0.17))_3不仅能提升材料的热稳定性,而且可使器件的转换效率提高至21.1%。(2)较低结构维度(主要为二维)钙钛矿材料的研究也获得了一定的进展,例如制得的BA_(0.05)(FA_(0.83)Cs_(0.17))_(0.95)Pb(I_(0.8)Br_(0.2))_3材料的湿度和光照稳定性优异。(3)疏水性能好、电荷传输能力优异的保护层如丁基膦酸4-氯化铵或苄胺等同样可增强钙钛矿吸光层的稳定性。在器件结构优化方面,研究者们分别从电子传输材料(如二氧化锡、镧掺杂锡酸钡等)、空穴传输材料(如CuGaO_2、酞菁铜等)和上电极(碳、铜等)等角度提升器件的稳定性。其中,(1)紫外光催化活性差、电子迁移率优异、能带结构适宜的镧掺杂锡酸钡组成的器件展现了优异的光照稳定性。(2)由化学和热稳定性优异的酞菁铜组成的器件也获得了良好的热稳定性和17.5%的转换效率。(3)优化上电极方面,将碳电极应用到大面积器件上时,器件呈现了良好的湿度和光照稳定性;而铜电极替换金或银电极时,器件的光电转换效率同样超过20%,并且其热和光照稳定性良好。本文主要从钙钛矿吸光层材料成分和器件结构两大角度梳理了关于提升器件稳定性的研究现状,分别对钙钛矿吸光层ABX_3的组分、钙钛矿材料的结构维度、其他功能层等优化方面提升器件稳定性的工作进行了综述。最后,结合现有的研究成果展望了有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池的发展趋势。 展开更多

关键词 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池 稳定性 成分优化 器件优化

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金属卤化物钙钛矿量子点的制备及其光催化应用研究进展 被引量：1

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作者 李宏渊 孟哈日巴拉 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期36-44,共9页

利用太阳能光催化技术生产清洁燃料、降解污染物及转化高附加值产品,是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径。随着对金属卤化物钙钛矿的深入研究,成功开发出一系列能够制备出成分和形貌控制精确、产物均匀性好、结晶度高的钙钛矿... 利用太阳能光催化技术生产清洁燃料、降解污染物及转化高附加值产品,是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径。随着对金属卤化物钙钛矿的深入研究,成功开发出一系列能够制备出成分和形貌控制精确、产物均匀性好、结晶度高的钙钛矿量子点的合成方法,使钙钛矿量子点应用到光催化领域中。综述了热注入法、配体辅助再沉淀法、溶剂热法、微波辅助法等金属卤化物钙钛矿量子点的合成方法及金属卤化物钙钛矿量子点在光催化析氢、光催化还原二氧化碳、光催化合成有机物以及光催化降解有机物等方面的研究进展,最后对金属卤化物钙钛矿光催化剂的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 量子点 光催化

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非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料研究进展 被引量：5

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作者 韩冰 庆轶朝 +1 位作者 周志明 谭占鳌 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1344-1368,共25页

铅基卤化物钙钛矿发光材料因具有荧光量子产率高、发射光谱窄、发射波长可调等优异性能优势而备受关注。但金属铅的毒性和钙钛矿的稳定性是其未来在显示与照明领域实际应用中需要解决的问题。因此,探索与铅基卤化物钙钛矿光电性质相当... 铅基卤化物钙钛矿发光材料因具有荧光量子产率高、发射光谱窄、发射波长可调等优异性能优势而备受关注。但金属铅的毒性和钙钛矿的稳定性是其未来在显示与照明领域实际应用中需要解决的问题。因此,探索与铅基卤化物钙钛矿光电性质相当、但更绿色环保的非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料是势在必行的趋势。近年来,非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料的研究取得了显著进展。本文总结了非铅金属卤化物类钙钛矿材料的晶体结构、制备方法和发光机理。归纳了影响非铅金属卤化物类钙钛矿光电性能的因素,并列举了在光致和电致发光器件领域的应用。最后,就如何进一步提升非铅金属卤化物钙钛矿发光材料的性能做了总结和展望。 展开更多

关键词 金属卤化物 类钙钛矿材料 发光材料 电致发光器件 光致发光器件

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金属卤化物钙钛矿半导体中的自陷激子

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作者 张清凯 王宇箫 张春峰 《物理学进展》 北大核心 2023年第6期161-177,共17页

在极性晶体中,由于强电子–声子耦合,激发的电子–空穴对可以被晶格畸变产生的形变势场所俘获,形成自陷激子。金属卤化物钙钛矿半导体作为一种离子晶体已经被证实具有高效的自陷激子发光,成为制备新一代高质量白光光源的理想候选材料。... 在极性晶体中,由于强电子–声子耦合,激发的电子–空穴对可以被晶格畸变产生的形变势场所俘获,形成自陷激子。金属卤化物钙钛矿半导体作为一种离子晶体已经被证实具有高效的自陷激子发光,成为制备新一代高质量白光光源的理想候选材料。然而,对于金属卤化物钙钛矿中自陷激子发光机制的理解仍然较为匮乏,远远落后于器件方面的发展。为此,本文主要从自陷激子的基础物理角度出发,总结了近年来关于金属卤化物钙钛矿半导体中自陷激子的形成条件、形成机制以及相关激发态动力学的研究进展,并对未来基于该体系中自陷激子机理方面的研究做出展望,从而为该体系中自陷激子的研究提供更加清晰的物理图像。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿半导体 自陷激子 电子–声子耦合 激发态动力学

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钙钛矿纳米线无模板定向成膜及其线偏振发光研究

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作者 苏庆国 武玉庆 +2 位作者 徐琳琳 王佩玺 陈琪 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1398-1406,共9页

钙钛矿纳米线因具有本征线偏振发光特性而被广泛关注。然而,如果在成膜过程中没有模板辅助,钙钛矿纳米线难以获得均一取向,从而限制其线偏振发光应用前景。本工作结合钙钛矿纳米线在悬浮液中的聚集结构调控,以及适配大面积成膜的刮涂工... 钙钛矿纳米线因具有本征线偏振发光特性而被广泛关注。然而,如果在成膜过程中没有模板辅助,钙钛矿纳米线难以获得均一取向,从而限制其线偏振发光应用前景。本工作结合钙钛矿纳米线在悬浮液中的聚集结构调控,以及适配大面积成膜的刮涂工艺,解决了钙钛矿纳米线无模板定向成膜难题。通过悬浮液浓度和刮涂剪切力优化,钙钛矿纳米线薄膜无需引入额外模板即可呈现出66.7%的光致发光偏振度、27.5%的电致发光偏振度。这一研究为高性能线偏振发光器件的大面积、低成本制备提供了新思路。 展开更多

关键词 金属卤化物钙钛矿 半导体纳米线 刮涂 取向优化 线偏振发光二极管

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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 铅基卤化物钙钛矿 半导体纳米晶 掺杂 荧光 金属离子

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