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材料化学 - RSC 出版
或CsCl 40已用于处理CsPbI 3 层以原位生长二维钙钛矿层作为电子阻挡层。 但单个电子阻挡层的性能提升仍然有限，需要新的策略。 在此，CsPbCl 3 QDs和二维Cs 2 PbI 2 Cl 2都沉积在CsPbI 3 钙钛矿层上以形成复合电子阻挡层。 首先，使用CsPbCl 3 QDs环己烷溶液将CsPbCl 3 QDs旋涂在CsPbI 3 钙钛矿层上。 然后，将CsCl乙醇溶液也旋涂在涂有QDs的CsPbI 3 钙钛矿层上以形成二维Cs 2 PbI 2 Cl 2。 这种结构形成了有利于电子阻挡的能级排列。此外晶体缺陷也得到有效钝化，CsPbI 3 C-PSCs的PCE由12.51%提升至16.10%。
朝着有效的γ-CSPBI3 ...
a。德累斯顿电子（CFAED），德累斯顿技术大学，Helmholtzstraße18，01069，德国，电子邮件：yana.vaynzof@tu-dresden.de b。 Leibniz固态和材料研究Dresden，Helmholtzstraße，20，01069德国德累斯顿，德国无机剖宫产碘化铅（CSPBI 3）Perovskite太阳能电池（PSC）引起了极大的关注，由于其极佳的热稳定性和光学频带的应用，并适用于〜1.73 EV）。 但是，在低温下处理高效的光伏设备仍然具有挑战性。 在这里，我们报道了一种在温度较低时在低温下制造高效和稳定的γ-CSPBI 3 PSC的新方法，而不是引入长链有机阳离子盐乙烷乙烷1,2-二摩米碘化物（EDAI 2）并调节乙酸铅（PB（OAC）2）在perofskite Pressor solory中的含量（PB（OAC）2）。 我们发现EDAI 2充当可以促进γ-CSPBI 3形成的中间体，而多余的Pb（OAC）2可以进一步稳定CSPBI 3钙钛矿的γ期。 因此，在新方法制造的CSPBI 3膜中观察到了改善的结晶度和形态以及载体重组的减少。 通过优化CSPBI 3倒置太阳能电池的孔传输层，我们证明了高达16.6％的效率，超过了先前检查倒置PSC中γ-CSPBI 3的报道。 值得注意的是，封装的太阳能电池在室温和昏暗的光线下维持其初始效率的97％，持续25天，证明了Edai 2和Pb（OAC）2对稳定γ-CSPBI 3 PSC的协同作用。德累斯顿电子（CFAED），德累斯顿技术大学，Helmholtzstraße18，01069，德国，电子邮件：yana.vaynzof@tu-dresden.de b。 Leibniz固态和材料研究Dresden，Helmholtzstraße，20，01069德国德累斯顿，德国无机剖宫产碘化铅（CSPBI 3）Perovskite太阳能电池（PSC）引起了极大的关注，由于其极佳的热稳定性和光学频带的应用，并适用于〜1.73 EV）。但是，在低温下处理高效的光伏设备仍然具有挑战性。在这里，我们报道了一种在温度较低时在低温下制造高效和稳定的γ-CSPBI 3 PSC的新方法，而不是引入长链有机阳离子盐乙烷乙烷1,2-二摩米碘化物（EDAI 2）并调节乙酸铅（PB（OAC）2）在perofskite Pressor solory中的含量（PB（OAC）2）。我们发现EDAI 2充当可以促进γ-CSPBI 3形成的中间体，而多余的Pb（OAC）2可以进一步稳定CSPBI 3钙钛矿的γ期。因此，在新方法制造的CSPBI 3膜中观察到了改善的结晶度和形态以及载体重组的减少。通过优化CSPBI 3倒置太阳能电池的孔传输层，我们证明了高达16.6％的效率，超过了先前检查倒置PSC中γ-CSPBI 3的报道。值得注意的是，封装的太阳能电池在室温和昏暗的光线下维持其初始效率的97％，持续25天，证明了Edai 2和Pb（OAC）2对稳定γ-CSPBI 3 PSC的协同作用。
通过半多极微型...
在用于液晶显示的背光系统中，缺乏极化性能的传统红色，绿色和蓝色（RGB）光源可能会导致通过偏振层的光学损失高达50％。为了解决这一效率并优化能源利用，本研究提出了一种用于RGB极化排放的高性能装置。该设备采用了具有固有极化能力的半极蓝色的阵列，并与绿色发射CSPBBR 3纳米棒的机械拉伸膜结合使用，并发射红色发射CSPBI 3 -CS 4 PBI 6 PBI 6混合纳米晶体。聚合物膜中的CSPBBR 3纳米棒提供了内在的极化发射，而稳定的CSPBI 3 -CS 4 PBI 6 PBI 6混合纳米晶体形成的对齐的结构则有助于实质性各向异性排放，这是由于它们的高dieLec-Tric-tric常数。所得设备的RGB极化度分别为0.26、0.48和0.38，并展示了宽色范围，达到了NTSC标准的137.2％和REC的102.5％。2020标准。当使用C-平面LED进行激发的设备时，当前方法将通过偏光层传播的光强度增加了73.6％。含有RGB组件的极化设备的这种新颖的制造方法对推进下一代展示技术具有相当大的希望。
对光电应用perovskites CSPBX 3的机械，弹性，电子和光学参数研究的比较DFT评估。
perovskites，特别是CSPBX 3（X = F，Cl，Br，I），正在引起人们的注意，因为它们的显着光电特征，适用于诸如太阳能电池，LED和光电探测器之类的应用。利用密度功能理论（DFT），本研究探讨了CSPBX 3的电子，机械和光学性能。CSPBI 3和CSPBBR 3具有较大的带隙和出色的光学特征的理想电子特征，使其最适合太阳能电池和LED。CSPBF 3对于出色的机械性能而突出，非常适合闪烁体等应用。总体而言，电子和光学方面的CSPBI 3和CSPBBR 3 Excel Excel，而CSPBF 3在机械上是强大的。（收到2024年1月12日； 2024年8月14日接受）关键字：DFT，状态密度，光学性质，弹性属性1。简介钙钛矿是与矿物钙钛矿共有特定晶体结构的材料类别，它具有通用的式ABX 3，并包含阳离子A和B以及阴离子X [1] - [5]。由于它们在各种技术中的潜在用途，例如太阳能电池[6] - [9]，发光二极管LED [10]，Lasers [11]，光电探测器[12]，储能设备[13]和传感设备[14] perovskites最近引起了很多关注。尤其是钙钛矿太阳能电池已经看到了惊人的效率进步，并有可能替代常规的基于硅的太阳能电池作为低成本和有效的选择[15]。由钙钛矿制成的材料具有某些特征，使它们非常适合这些用途[16]。，由于其高吸收系数，它们可以吸收大量的光，并具有相对较少的材料层[17]。此外，由于它们的高电荷载体迁移率[18]，它们可以适应各种应用，从而促进了快速电荷转移[19]，并且能够通过改变材料的组成[20]来控制其带隙。钙钛矿太阳能电池的高功率转换效率和廉价的制造方法帮助他们迅速将自己确立为最有希望的下一代太阳能技术之一[21]。
铅主导的超精细相互作用影响卤化物钙钛矿中的载流子自旋动力学
其在光伏应用领域的研究引起了人们的兴趣，因为它们的量子效率已经达到了 25.5% [1]，而且还扩展到辐射传感 [2,3] 和各种光电设备。[4–7] 达到高质量 MAPbI 3 、FAPbI 3 和 CsPbI 3 单晶的极限，与 MA、FA 和铯 (Cs) 阳离子混合物的组合结构成为最先进的钙钛矿材料，提高了量子效率并将结构稳定性从几天延长到几个月。[2,8–10] 由于基本物理性质接近其母结构，因此所提出的 FA 0.9 Cs 0.1 PbI 2.8 Br 0.2 可作为铅卤化物钙钛矿类的有效模型系统。与传统的 III-V 和 II-VI 半导体相比，钙钛矿在某种意义上具有反转的能带结构：价带 (VB) 态由 s 轨道形成，而导带 (CB) 态由 p 轨道贡献。强自旋轨道耦合，特别是 Rashba 效应 [11–14] 也会交换电子和空穴的自旋特性。[15,16] 因此，与晶格核的超精细相互作用由空穴而不是电子主导。钙钛矿能带结构为光学跃迁提供了清晰的极化选择规则，因此结合
使用 2D Dion–Jacobson 钝化层稳定无机钙钛矿太阳能电池
无机金属卤化物钙钛矿（如 CsPbI 3）有望成为高性能、可重复且坚固的太阳能电池。然而，无机钙钛矿对湿度敏感，这会导致从黑色相转变为黄色𝜹非钙钛矿相。这种相不稳定性对长期运行稳定性构成了重大挑战。本文报道了一种表面降维策略，使用 2-(4-氨基苯基)乙胺阳离子构建 Dion-Jacobson 2D 相，覆盖 3D 无机钙钛矿结构的表面。Dion-Jacobson 层主要生长在钙钛矿的晶界，有效钝化表面缺陷并提供有利的界面电荷转移。所得无机钙钛矿薄膜在浸没在水溶液（异丙醇：水 = 4:1 v/v）中并暴露于 50% 湿度的空气环境中时表现出优异的抗湿性。 Dion–Jacobson 2D/3D 无机钙钛矿太阳能电池 (PSC) 实现了 19.5% 的功率转换效率 (PCE)，Voc 为 1.197 eV。在 1.2 倍太阳光照下进行 1260 小时的最大功率点跟踪后，其保留了其初始 PCE 的 83%。这项工作展示了一种稳定高效无机钙钛矿太阳能电池的有效方法。
CsSnI3 薄膜
与元素的相对挥发性和界面的最终控制无关。在复合氧化物领域，PLD 开辟了需要多个（4-5）个阳离子化学计量转移的高温超导薄膜的道路。[1] 在这里，我们以碘化铯锡（CsSnI 3 ）为例，介绍了 PLD 作为一种独特的全无机卤化物钙钛矿单源真空沉积技术尚未开发但具有巨大潜力的潜力。文献中广泛提出 CsSnI 3 作为典型的混合卤化物太阳能电池吸收剂 CH 3 NH 3 PbI 3 (MAPbI 3 ) 的无铅全无机替代品。由于它们的离子半径相似且 Sn 的毒性较低，用 Sn 替代有毒的 Pb 是一种自然的选择。 [2] 有人提出用 Cs 代替有机阳离子（如 CH 3 NH 3 ）来增强材料的热稳定性。 [3] 虽然 Cs 基卤化物钙钛矿的分解温度高于含有机阳离子的钙钛矿，但 Cs + 阳离子的尺寸是钙钛矿结构稳定性的极限，因此会造成光学活性（黑色）钙钛矿相和非光学活性（黄色）非钙钛矿相之间的相不稳定 [4–6]。在 CsSnI 3 中，这些相可以在室温下共存。因此，全无机钙钛矿中的黑色相稳定性对于确保其在光电器件中的应用至关重要，并且一直是近期研究的主题，重点关注 CsPbI 3 [7,8] 和 CsSnI 3 。 [9]
基思·史蒂文森博士
摘要：由于世界人口不断增长，能源需求不断增加，以及对可再生能源替代品多样化的需求日益增加，开发先进材料和技术以有效地将能源直接转化为电能变得至关重要。然而，在成功实施任何数量的竞争能源技术（例如基于硅的太阳能电池以外的技术）之前，仍然存在巨大的科学挑战。目前正在探索的材料、界面和设备架构很难通过集合平均、批量实验方法来探究，因为它们不表现出长程有序或同质性，包含独特的纳米形态特征，并且具有不均匀的化学成分和缺陷化学。此外，这些材料和界面具有动态“反应性”，其性能在使用过程中会显著下降，从而限制了它们的循环寿命和最终的商业化前景。本次演讲将重点介绍我们为开发高分辨率、空间分辨的方法来研究钙钛矿太阳能电池所做的努力。我们开发了一些方法来研究功能设备中不同深度的埋藏界面。这些实验揭示了不同层之间的大量混合[1-3]。另一个设计参数是通过用 Br 部分取代 I - 来调整钙钛矿化学的带隙，以扩大其在串联太阳能电池和 LED 中的应用。剩下需要解决的唯一关键问题是它们在工作条件下的长期稳定性较差，特别是通过分裂成富含 I 和 Br 的相而导致的光化学降解。要充分抑制这一过程，需要彻底了解其潜在现象。在本次报告中，我们将详细研究化学计量和非化学计量混合卤化物 CsPbI 3-x Br x 中的电场诱导和光诱导相变。使用 ToF-SIM 和原位原子力显微镜，可以可视化光照下卤化物相偏析的实时动力学。富含 I 的相主要沿晶界偏析，而晶粒本体仍然富含 Br。我们提出，通过空间分辨成像方法，光生 Pb 0 和 I 3 - 物种被选择性地从晶粒本体排出到晶粒边界界面。 简历：史蒂文森教授于 1997 年在犹他大学亨利怀特教授的指导下获得博士学位。随后，他在西北大学 (1997-2000) 担任博士后；并在 2000 年至 2015 年期间在德克萨斯大学奥斯汀分校担任教授。目前，他正在领导俄罗斯莫斯科一所新的研究生大学 (斯科尔科沃科学技术研究所) 的发展，他曾担任该研究所的教务长、全职教师和能源科学与技术中心 (CEST) 的创始人。2019 年，斯科尔科沃科技大学成为世界上最年轻的大学，也是俄罗斯联邦唯一一所进入自然指数年轻大学前 100 名的大学。史蒂文森的研究兴趣旨在阐明和控制对许多新兴的能源存储和能量转换技术至关重要的固/液界面化学。迄今为止，他已经在这个领域发表了 350 多篇同行评审的出版物、13 项专利和 6 本书的章节。他曾获得美国国家科学基金会 CAREER 奖（2002 年）、南方研究生院会议新学者奖（2004 年）、电分析化学学会青年研究员奖（2006 年）、Kavli 研究员（2012 年）、电分析化学学会 Charles N. Reilley 奖（2021 年）和电化学学会 David C. Grahame 奖（2023 年）。史蒂文森的研究兴趣旨在阐明和控制对许多新兴的能源存储和能量转换技术至关重要的固/液界面化学迄今为止，他已在该领域发表了 350 多篇同行评审出版物、13 项专利和 6 本书章节。他曾获得 NSF CAREER 奖（2002 年）、南方研究生院会议新学者奖（2004 年）、电分析化学学会青年研究员奖（2006 年）、Kavli 研究员奖（2012 年）、电分析化学学会 Charles N. Reilley 奖（2021 年）和电化学学会 David C. Grahame 奖（2023 年）。