并提出极有可能通过实验实现。19 最近,人们利用第一性原理 DFT 计算来计算某些稀土氮化物钙钛矿 ABN 3(A = La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 和 B = Re、W)的磁矩和热力学稳定性,并提出了它们在氮化物材料领域的众多技术应用。16 在这方面,DFT 现在被认为是一种估算所研究材料的电子和光电特性的优雅方法。电子和光电特性主要由材料的带隙决定。虽然采用局部密度近似 (LDA) 和广义梯度近似 (GGA) 的 DFT 计算低估了 E g 值,33 – 36 但未经筛选的混合函数和 Perdew – Burke – Ernzerhof – Hartree – Fock 交换 (PBE0) 函数会高估化合物相对于其实验对应物的带隙能量。37 – 39 在这方面,使用混合交换关联 (XC) 函数,例如 Heyd – Scuseria – Ernzerhof (HSE)、Becke-3 参数-Lee-Yang-Parr (B3LYP) 和 B3PW91,通过单次 GW (G 0 W 0 ) 近似完成的 DFT 计算可以预测接近实验结果的化合物的 E g 值。 14,33,40 – 48 此类计算的主要缺陷在于它们对计算要求高并且需要高端服务器来运行它们。在这种情况下,机器学习(ML)现在被认为是一种有效的替代途径,可以避免与 DFT 计算相关的固有计算成本,并有助于在材料特性和目标变量(此处为 Eg)之间建立一个简单的模型。49 – 60 尽管最近已成功实施 ML 方法预测氧化物、卤化物钙钛矿和双钙钛矿化合物的带隙,61 – 66 但在预测氮化物钙钛矿的带隙方面尚未发现此类报道。考虑到上述问题,本文旨在从 ML 模型中预测 ABN 3 钙钛矿的带隙。已经进行了 DFT 研究以估计两种新型氮化物钙钛矿 CeBN 3(B = Mo,W)的电子能带结构、Eg 值和光电特性。本文的结构如下:第2节讨论了计算方法,包括ML方法和第一性原理DFT计算。第3.1节分享了ABN 3钙钛矿数据的清理和预处理。第3.2节讨论了ML模型的训练和验证。第3.3节致力于理解两种新发现的氮化物钙钛矿化合物CeBN 3 (B = Mo, W)的结构性质和稳定性。第3节。图4以CeBN 3 化合物的电子能带结构和带隙计算为框架,采用不同层次的DFT理论进行计算。相应的光电特性已在第3.5节中重点介绍。本研究的总体结论已在第4节中讨论。
erovskite太阳能电池(PSC)成为新兴光伏技术的领先者,并吸引了各个学科的研究人员的大量关注。1报告的功率转换官员(PCES)急剧上升,2019年达到25.2%的认证价值。2这样的技术进步的速度可以与此类半导体的非凡光电特性有关,包括高吸收率,大载体差异长度,混合离子/电子电导率,以及在这些材料的细微材料中,具有特殊的缺陷化学作用。3 - 7此外,可以通过低温退火步骤对perovskite polycrystalline纤维进行溶液处理,从而为工业应用打开了有吸引力的新价值主张。对能够造成新的,破坏解决方案的薄膜PV技术引起了人们的兴趣,例如简单和低成本的制造,高机械功能和高特定功率(具有高功率输出的轻量级)。8然而,长期稳定性仍然是钙钛矿技术大规模利用的主要问题之一。9,10
手性2D钙钛矿作为圆形极化的光致发光材料引起了极大的关注,但是这些材料通常在环境条件下表现出较弱的CPL。几项研究表明,使用强的外部磁场或低温可以增强CPL的程度。在这里,我们报告了一种通过使用极高的高压来调整手性2D钙钛矿的圆两极化的光致发光的方法。(S-和R-MBA)2 PBI 4钙钛矿表现出良好的光学可调性,其压力在PL波长,强度和带隙方面。极化分辨的光致发光测量表明,在环境压力下,CPL的程度从近乎零增加到8.5 GPA时高达10%。adxrd和拉曼结果表明,在施加压力时,结构失真和增加的层间耦合是造成增强性手性的。我们的发现提供了一种调整CPL材料并显示下一代CPL设备中潜在应用的新方法。
复合半导体在用于在光子源的实验室和梁条中的X射线像素探测器的生产中起着重要作用。在过去的几十年中,这些检测器的性能一直在不断提高,但实验仍然受到检测器材料的特性的限制,尤其是在高弹力照明下。钙钛矿晶体的快速发展为新材料用作高度有效的X射线像素探测器的可能性。到目前为止,已发表的数据(传输性能)证明了钙钛矿半导体的巨大潜力。所达到的值与基于CDTE的检测器的值相当。本文介绍了潜在的基于钙钛矿的检测器材料,并将其与最先进的基于CDTE的检测器进行比较。钙钛矿半导体的观点对于生产大面积X射线探测器有希望,但仍然存在一些挑战。
a。新兴电子技术主席,德累斯顿技术大学,NöthnitzerStr。61,01187德累斯顿,德国b。 Leibniz固态与材料研究所Dresden,Helmholtzstraße20,01069德累斯顿,德国c。德累斯顿技术大学德累斯顿推进电子中心,Helmholtz Str。18,01069,德累斯顿,德国 *电子邮件:yana.vaynzof@tu-dresden.de使用溶剂工程方法制造金属卤化物钙钛矿膜的制造越来越普遍。在这种方法中,钙钛矿层的结晶是通过在钙钛矿前体溶液旋转过程中施加反溶剂的。在此,我们介绍了对溶剂工程形成的钙钛矿层结晶过程的当前理解状态,尤其是针对抗溶性特性和溶剂 - 抗溶剂的相互作用的作用。通过考虑汉森溶解性参数的影响,我们提出了针对通过这种方法选择适当的反溶剂和轮廓开放问题和未来研究方向的指南。
量子点(QD)在液晶(LC)培养基中的分散可以有效地修改其介电和电光特性,这些特性在基于LC的显示以及非放置应用程序中很有用。在这里,我们报道了钙钛矿量子点(PQD)掺杂对列液晶(NLC)材料的介电性能的影响,即Zli-1565在其整个列和各向同性相。纯NLC的介电参数及其具有PQD的复合材料(0.1 wt。%,0.25 wt。%和0.5 wt。%)。与纯NLC相比,由于移动离子密度的增长,复合材料的介电介电常数(ɛʹ)和介电损耗(ɛʺ)的值增加。纯NLC的损耗因子(tanδ)的光谱峰随着PQD的添加向高频区域移动。此外,还评估了纯NLC和0.25 wt。%PQDS-NLC复合材料的温度依赖性介电参数(即最佳浓度)。此外,还评估了纯样品和0.25 wt。%复合材料的介电性各向异性和阈值电压。与纯净NLC相比,这里要注意的一点是,与纯NLC相比,清除温度(T n-I)的复合材料的清除温度(T N-I)减少了4°C。在这种PQDS-NLC复合材料上获得的结果可用于具有可调介电特征的基于NLC的电气设备。
摘要:钙钛矿太阳能电池 (PSC) 引起了越来越多的研究兴趣,但其性能取决于材料的选择和所用的工艺。这些材料通常可以在溶液中处理,这使得它们非常适合卷对卷加工方法,但它们在环境条件下的沉积需要克服一些挑战以提高稳定性和效率。在这篇评论中,我们重点介绍了钙钛矿材料以及空穴传输层 (HTL) 和电子传输层 (ETL) 材料的光子固化 (PC) 的最新进展。我们介绍了如何使用 PC 参数来控制钙钛矿 HTL 和 ETL 层的光学、电学、形态和结构特性。强调这些进步对钙钛矿太阳能电池的重要性可以进一步凸显这项研究的重要性,并强调其在创造更高效和可持续的太阳能技术方面的重要作用。
近几年,钙钛矿材料成为光电器件领域的“明星材料”,具有巨大的实际应用潜力。钙钛矿晶格的对称/非对称性不仅影响钙钛矿的能带结构、声子频率和缺陷态,而且对器件性能也起着关键作用。因此,研究钙钛矿材料的对称/非对称性和晶体质量具有重要意义。在“钙钛矿的进展:生长、表征和光电器件”特刊中,我们将主要关注钙钛矿领域的最新进展,包括:1. 生长无机和杂化钙钛矿的新方法;2. 合成钙钛矿的光学特性、形貌和晶体结构;3. 阴离子/阳离子交换/排列和晶体对称/非对称性;4. 钙钛矿在不同环境中的稳定性;5. 光电器件的制备,包括光电探测器、太阳能电池、激光二极管和发光二极管。
卤化物钙钛矿最近已成为一种有前途的低成本、高效太阳能电池材料。5 通过采用全固态薄膜结构和用混合卤化物钙钛矿设计电池结构,基于钙钛矿的太阳能电池的效率从 2009 年的 3.8% 迅速提高到 2014 年的 19.3%。钙钛矿太阳能电池的出现彻底改变了该领域,不仅是因为它们效率迅速提高,还因为它们在材料生长和结构上具有灵活性。钙钛矿太阳能电池的卓越性能表明钙钛矿材料具有内在独特的 10 种特性。在这篇综述中,我们总结了最近关于卤化物钙钛矿材料的结构、电学和光学特性及其在太阳能电池中的应用的理论研究。我们还讨论了钙钛矿在太阳能电池中使用时面临的一些当前挑战以及可能的理论解决方案。