将氧化成SN IV物种,通过电子陷阱的不良形成和材料的P掺杂导致性能大幅下降。[6]先前的研究报道了这种氧化的许多起源,例如溶剂[7,8]处理条件[9],甚至是通过在锡贫乏环境中占比例的。[10]停止这种氧化是实现高效且稳定的锡卤化物PSC的要求之一。因此,已经进行了几项试验,以应对SN II的氧化。这些包括使用新的溶剂系统来避免二甲基硫氧化物(DMSO)氧化[11],[11]使用还原剂消除SN IV的含量,例如金属sn粉[12]或下磷酸[13]或介入添加剂来减轻诸如Snn IV的形成,snf snf,snf,snf snf snf snf snf。[6,14]
gao,Y.,Meshkat,S.,Johnston,A.,Zheng,C.,Walters,G.,Feng,Q.,Wang,X.使用无金属钙钛矿的电声调制。ACS应用材料和界面,13(16),19042– 19047年。https://doi.org/10.1021/acsami.1C03406版权所有/许可©美国化学学会
材料可以理解为parter骨钙钛矿AMX 3不同晶体学方向的切口(a =小有机或无机阳离子,例如CS +或CH 3 NH 3 +; m = M = divalent Metal,如Pb 2 +或Sn 2 +或Sn 2 +; x +; x = cl,br或i)。这是通过使用较大的有机阳离子(例如烷基烷基或芳基铵离子)来实现的。[2]所产生的2D结构可以被视为一个被两个有机屏障的无机层的理想量子孔。可以通过改变无机层的厚度[3]来调节此类量子井的光学性质,并结合材料的无机和有机合并的自由度,提供了丰富的化学,结构性,结构性的可爱性。[4]这些材料可以故意选择构建块,以设计2D材料的设计。已建立的2D材料为基础研究和应用提供了一个极好的平台,包括诸如极性物理现象,[5]超导性,[6]和电荷密度波[7]以及水的纯化,[8]光发射diodes,[9] Photovoltaics,[9] PhotoVoltaics,[10]和Sensing and Sensing and Sensing。[11]这个宽范围内在地渗透了分层钙钛矿和2D材料的组合将提供结合许多特性的高级多功能结构。
4. Tu, Q.; Spanopoulos, I.; Hao, S.; Wolverton, C.; Kanatzidis, MG; Shekhawat, GS; Dravid, VP, 探究二维混合有机-无机钙钛矿中的应变诱导带隙调制。ACS Energy Letters 2019, 4 (3), 796-802。5. Zhu, C.; Niu, X.; Fu, Y.; Li, N.; Hu, C.; Chen, Y.; He, X.; Na, G.; Liu, P.; Zai, H., 钙钛矿太阳能电池中的应变工程及其对载流子动力学的影响。Nature communications 2019, 10 (1), 1-11。6. Ghosh, D.; Acharya, D.; Zhou, L.; Nie, W.; Prezhdo, OV; Tretiak, S.; Neukirch, AJ,混合钙钛矿中的晶格扩展:对光电特性和电荷载流子动力学的影响。物理化学快报 2019,10 (17),5000-5007。7. Nishimura, K.;Hirotani, D.;Kamarudin, MA;Shen, Q.;Toyoda, T.;Iikubo, S.;Minemoto, T.;Yoshino, K.;Hayase, S.,Sn-钙钛矿太阳能电池的晶格应变与效率之间的关系。ACS 应用材料与界面 2019,11 (34),31105-31110。8. Zhao, J.;Deng, Y.;Wei, H.;Zheng, X.;Yu, Z.;Shao, Y.;Shield, JE; Huang, J., 应变混合钙钛矿薄膜及其对钙钛矿太阳能电池固有稳定性的影响。Science advances 2017, 3 (11), eaao5616。9. Liu, Y.; Collins, L.; Proksch, R.; Kim, S.; Watson, BR; Doughty, B.; Calhoun, TR; Ahmadi, M.; Ievlev, AV; Jesse, S.; Retterer, ST; Belianinov, A.; Xiao, K.; Huang, J.; Sumpter, BG; Kalinin, SV; Hu, B.; Ovchinnikova, OS, CH3NH3PbI3 钙钛矿中铁弹孪晶畴的化学性质。Nature Materials 2018, 17 (11), 1013-1019。10. Bush, KA; Rolston, N.; Gold-Parker, A.; Manzoor, S.; Hausele, J.; Yu, ZJ; Raiford, JA; Cheacharoen, R.; Holman, ZC; Toney, MF,钙钛矿薄膜形成过程中控制薄膜应力和起皱。ACS Energy Letters 2018, 3 (6), 1225-1232。11. Rolston, N.; Bush, KA; Printz, AD; Gold ‐ Parker, A.; Ding, Y.; Toney, MF; McGehee, MD; Dauskardt, RH,钙钛矿太阳能电池中的工程应力以提高稳定性。Advanced Energy Materials 2018, 8 (29), 1802139。12. Liu, Y.; Ievlev, AV; Collins, L.; Belianinov, A.; Keum, JK; Ahmadi, M.; Jesse, S.; Retterer, ST; Xiao, K.; Huang, J., 金属卤化物钙钛矿中的应变-化学梯度和极化。先进电子材料 2020,6 (4),1901235。 13. Jacobsson, TJ;Schwan, LJ;Ottosson, M.;Hagfeldt, A.;Edvinsson, T.,利用 x 射线衍射确定甲基铵铅钙钛矿中的热膨胀系数并定位温度诱导的相变。无机化学 2015,54 (22),10678-10685。 14. Rolston, N.;Bennett-Kennett, R.;Schelhas, LT;Luther, JM;Christians, JA;Berry, JJ;Dauskardt, RH,关于“光诱导晶格膨胀导致高效率钙钛矿太阳能电池”的评论。 Science 2020, 368 (6488)。15. Tsai, H.;Asadpour, R.;Blancon, J.-C.; Stoumpos, CC; Durand, O.; Strzalka, JW; Chen, B.; Verduzco, R.; Ajayan, PM; Tretiak, S.,光诱导晶格膨胀可实现高效钙钛矿太阳能电池。Science 2018,360 (6384),67-70。16. Tsai, H.;Nie, W.;Mohite, AD,对“光诱导晶格膨胀可实现高效太阳能电池”评论的回应。Science 2020,368 (6488)。17. Liu, Y.;Ievlev, AV;Collins, L.;Borodinov, N.;Belianinov, A.;Keum, JK;Wang, M.;Ahmadi, M.;Jesse, S.; Xiao, K., 有机-无机杂化钙钛矿中的光-铁相互作用。先进光学材料 2019, 7 (23), 1901451。18. Zhou, Y.; You, L.; Wang, S.; Ku, Z.; Fan, H.; Schmidt, D.; Rusydi, A.; Chang, L.; Wang, L.; Ren, P., 有机-无机铅卤化物钙钛矿中的巨光致伸缩。自然通讯 2016, 7 (1), 1-8。
作者的完整清单:Yuhan的Guan; Zhang Zhang的Zhejiang师范大学,XU;加利福尼亚州立大学Northridge,Guangjun的物理和天文学Nan; Zhejiang普通大学物理学系
已经研究了光电特性中石墨烯浓度的优化,这在这项工作中基于石墨烯-CH 3 NH 3 PBI 3 PBI 3 pBI 3 PBI 3导致渐进稳定性。ch 3 NH 3 PBI 3基于晶圆的异质结太阳能电池是在大气条件下使用石墨作为孔传输层(HTL)和TIO 2作为电子传输层(ETL)的。特别是使用最佳石墨烯浓度(0.05 g/ml)实现了功率转化效率(PCE <0.01%)的可观增强。特定石墨烯组成的电荷注入速率比原始钙钛矿的速度快得多,后者暴露于接近紫外线范围内的短暂吸收。石墨烯分解增加了平均晶体尺寸,并在可见范围内降低了带隙1.32 eV。昂贵的金属(例如AG和AU)已被简单的ITO取代,这大大降低了PSC的制造成本。制造的设备暴露于高保护稳定性的情况下,没有细胞封装环境条件150天,以显示出极好的稳定性。
可再生能源的未来依赖于发现用于高密度储能的新材料。1 由于其多功能性、高极化电位和介电常数,铁电 (FE) ABO 3(A、B = 各种金属离子)钙钛矿是电容器技术中一类受欢迎的材料。2、3 PbTiO 3 和类似的钙钛矿基电容器由于 A 位 (Pb) 与 O 的偏心杂化而表现出出色的能量存储密度。3 然而,Pb 的毒性限制了它们的商业使用,因此需要无铅 FE 替代品。4 遗憾的是,由于 BO 6 八面体旋转/倾斜的反铁电畸变 (AFD) 畸变,导致中心对称 Pnma 空间群的优先稳定,室温下无铅 ABO 3 钙钛矿中的 FE 不稳定性受到抑制。 5 缺陷工程(Ca 掺杂、氧空位等)已被有效利用,通过修改 ABO 3 钙钛矿中的局部 A/B 位对称性来克服这些 AFD 畸变。6 传统上,
这种材料在有机发光领域具有极高的应用前景。例如,由于量子或电介质限制效应,光学带隙随着有机间隔物之间八面体层数的减少而变宽。[3,4] 最近,发现表面态是由层状钙钛矿的局部结构扭曲引起的。[5] 由于高发射量子效率和光学特性的大可调性,人们致力于利用准二维/三维钙钛矿[6–8]和低维钙钛矿制造发光二极管 (LED)。[9–14] 典型的准二维/三维和低维钙钛矿基 LED 输出高亮度 10 3 – 10 5 cd m − 2 以及 10–20% 的外部量子效率。 [9,12,15,16] 支撑如此高性能的发射机制有多种物理原因。例如,有人提出,低维钙钛矿中激子的高结合能起着重要作用,促进了辐射复合,从而产生了高发射量子产率。[17] 其他研究将高效发射归因于薄膜上不同厚度(或 n 数)的量子阱形成的能量景观,这些量子阱将电荷载流子级联到能量最低的发射位点进行复合。[14]
80 戊-1-铵 ( m = 4),81 己-1-铵 ( m = 5),81 庚-1-铵 ( m = 6),82 辛-1-铵 ( m = 7),82 壬-1-铵 ( m = 8);82 癸-1-铵 ( m = 9),82, 83 十一-1-铵 ( m = 10);83 RP2,2-(甲硫基)乙胺 (MTEA);84 RP3,烯丙基铵 (ALA);85 RP4,丁-3-炔-1-铵 (BYA);86 RP5,2-氟乙基铵;87 RP6,异丁基铵 (iso-BA);88 RP7,4-丁酸铵 (GABA);89 RP8,5-戊酸铵 (5-AVA); 90 RP9,杂原子取代的烷基铵;91 RP10,环丙基铵;92, 93 RP11,环丁基铵;92, 93 RP12,环戊基铵;92, 93 RP13,环己基铵;92, 93 RP14,环己基甲基铵;94 RP15,2-(1-环己烯基)乙基铵;95, 96 RP16,(羧基)环己基甲基铵 (TRA);97 RP17,苯基三甲基铵 (PTA);98 RP18,苄基铵 (BZA);99-104 RP19,苯乙铵 (PEA);50, 100, 101, 105-108 RP20,丙基苯基铵 (PPA); 100, 101 RP21,4-甲基苄基铵;109 RP22,4-氟苯乙铵 (F-PEA);106, 110-113 RP23,2-(4-氯苯基) 乙铵 (Cl-PEA);111 RP24,2-(4-溴苯基) 乙铵 (Br-PEA);111 RP25,全氟苯乙铵 (F5-PEA);114 RP26,4-甲氧基苯乙铵 (MeO-PEA);112 RP27,2-(4-芪基)乙铵 (SA);115 RP28,2-(4-(3-氟)芪基)乙铵 (FSA); 115 RP29,2-噻吩基甲基铵 (ThMA);116 RP30,2-(2-噻吩基)乙铵;116 RP31,2-(4'-甲基-5'-(7-(3-甲基噻吩-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-基)-[2,2'-联噻吩]-5-基)乙-1-铵 (BTM);117 RP32,1-(2-萘基)甲铵 (NMA);118 RP33,2-(2-萘基)乙铵 (NEA);118 RP34,萘-O-乙铵;119 RP35,芘-O-乙铵;119 RP36,苝-O-乙铵; 119 RP37,3-碘吡啶(IPy);97 RP38,咔唑烷基铵(CA-C4)。120 DJ 相:DJ1,丙烷-1,3-二胺(PDA,m = 3);121 丁烷-1,4-二胺(BDA,m = 4);122-126 戊烷-1,5-二胺(m = 5);125 己烷-1,6-二胺(HDA,m = 6);124,125 庚烷-1,7-二胺(m = 7);125 辛烷-1,8-二胺(ODA,m = 8);124,125 壬烷-1,9-二胺(m = 9)125 癸烷-1,10-二胺(m = 10); 126 十二烷-1,12-二铵(m=12);126, 127 DJ2,N 1 -甲基乙烷-1,2-二铵(N-MEDA);128 DJ3,N 1 -甲基丙烷-1,3-二铵(N-MPDA);128 DJ4,2-(二甲氨基)乙基铵(DMEN);129 DJ5,3-(二甲氨基)-1-丙基铵(DMAPA);129 DJ6,4-(二甲氨基)丁基铵(DMABA);129 DJ7,质子化硫脲阳离子;130 DJ8,2,2′-二硫代二乙铵;91, 131 DJ9,2,2′-(亚乙基二氧基)双(乙基铵) (EDBE);132 DJ10,2-(2-