MACl 在化学计量钙钛矿 (FA 0.88 Cs 0.12 PbI 3 ) 前体溶液中的溶解度也可以是 192
HAL 是一个多学科开放存取档案库,用于存放和传播科学研究文献,无论这些文献是否已出版。这些文献可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
塞缪尔·埃里克森(Samuel Erickson),1卡利斯塔·卢姆(Calista Lum),1凯蒂·斯蒂芬斯(Katie Stephens),2 Mritunjaya Parashar,3 Darshpreet Kaur Saini,3 Bibhudutta Rout,3 Cheol Park,4 Timothy J. Peshek,Timothy J. Peshek,5 Lyndsey McMillon,5 Lyndsey McMillon,5材料和生物材料科学与工程,加利福尼亚大学,默塞德分校,默塞德,加利福尼亚州,美国3北德克萨斯大学,美国德克萨斯州登顿市北德克萨斯大学4高级材料和加工分支,NASA LANGLEY研究中心,弗吉尼亚州汉普顿,弗吉尼亚州23681,美国5光伏和电力化学领导人,乔治·艾尔纳·H·格兰德·艾尔纳(John H. *通信:sghosh@ucmerced.edu https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111586
S。Maqsood A,B,*,S。Mumtaz C,M。A. Javed D,M。Attiqus Salam A,E,E,Khalid M. Elhindi F A Lahore -54000 B物理学的Wahdat Road wahdat Road Govt的物理学系,GC Polysics(CASP),GC University,lahore colication and libiolicy kc and libioloy -54000 colohory -00000 co。大学,首尔01897,韩国d数学系,加利福尼亚大学,拉合尔-54000,巴基斯坦e物理系,GC大学,拉合尔-54000,巴基斯坦F植物生产系,食品与农业科学学院,国王Saud University,Saud University,P.O.Box 2460,Riyadh 11451,沙特阿拉伯在这项研究中,我们介绍了对卤化物双重perovskites CS 2 AUSBX 6(X = CL,BR,I)的特征的经验研究,并强调结构,机械,机械和光电元素,以及热电学能力。对热和结构耐用性的评估涉及测量制造和公差比的焓。在结构中相同位置用溴(BR)和碘(I)代替氯(CL)导致晶格特性的激增,并且大量弹性减少。使用弹性系数的模量计算弹性表明其柔性特征。对电带结构的检查表明,它具有间接的带隙特征。强调了许多特征的适用性,例如介电系数,灭绝系数,反射率,电子电导率,热电导率以及Seebeck系数,并强调用于光伏和热小工具。(2024年9月29日收到; 2024年12月5日接受)关键词:热性能,光学特征,双钙钛矿卤化物,间接类型的带隙半导体材料材料1。引入全球人口的指数增长以及各种高级电子设备的广泛利用导致能源需求的持续增长,而当前的化石燃料无法满足[1,2]。为了解决日益增长的全球能源消耗,获得可再生和环保能源至关重要[3]。专家正在积极寻求具有成本效益,环保且非常有效的能源替代方案来满足需求[4]。太阳能由于其可及性和生态友好而是所有形式的可持续能源之间的最佳选择[5]。根据研究结果,利用来自太阳的一个小时的光线可以产生足够的电能,以满足全年的全球电力需求。太阳能是丰富而强大的电力来源。如果我们利用并将其转变为电力,它有可能以当前形式维持全球人口二十七年的时间[6,7]。石油和煤中的所有能量与地球连续三天内接收的太阳辐射量相同[8,9]。太阳能是指太阳发出的电磁辐射,可以利用通过使用太阳能电池来产生温暖或电力[10]。太阳能电池可分为三代。最初的太阳能电池耐用且可靠,利用硅
双钙钛矿卤化物是可再生能源生产的有前途的材料,满足解决能源稀缺问题的标准。因此,研究这些卤化物可能对光电和太阳能电池应用有用。在这项研究中,我们使用全电位线性线性的增强平面波(FP-LAPW)方法,使用密度功能理论计算,研究了2 agircl 6(a = cs,rb,k)的结构,机械,热力学,电子和光学特性,以评估其适用于renewability的适用性,并使用全电位线性的增强平面波(FP-lapw)方法来计算。金匠公差因子,八面体因子和新的公差因子已经证实了预测化合物的立方稳定性。我们还通过计算形成焓,结合能和声子分散曲线来验证这些化合物的热力学稳定性。此外,对刚度常数的Born-huang稳定性要求证实了标题化合物的机械稳定性。为了预测准确的光电特性,我们采用了TB-MBJ电位。电子带结构的计算表明,标题为halides的直接带隙半导体性质,值分别为1.43 eV,1.50 eV和1.55 eV,分别为CS 2 AGIRCL 6,RB 2 AGIRCL 6和K 2 AGIRCL 6。此外,所有这些化合物都显示出非常低的有效电子质量,表明它们的高载体迁移率可能。这些化合物的光电导率和吸收光谱验证了我们的条带结构结果的准确性。此外,2 AGIRCL 6(A = CS,RB,K)化合物的光学性质表现出非常低的反射率和出色的光吸收系数(10 5 cm -1)在可见光光谱中,表明它们作为太阳能电池中吸收层的适合性。
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]。
摘要在过去的十年中,基于金属卤化物钙钛矿(MHP)半导体的太阳能电池的性能飙升,现在与已建立的技术(如结晶硅)相媲美。然而,MHP半导体的最有希望的实施是在一个串联的太阳能电池中,该电池有望并确实提高了更高的功率转换效率。MHP的可调带隙使它们独特地放置在为一系列不同的窄带隙吸收器中提供这些高效串联太阳能电池。基于含有宽带的甲基铵(> 1.7 eV)吸收器顶部细胞的串联设备的效率超过30%,这是令人印象深刻的成就1。尽管如此,基于无甲基铵宽带隙吸收器顶部细胞的串联设备尚未达到30%的效率里程碑。与含有甲基铵的含有和较窄的带隙对应物相比,无甲基铵的宽带隙MHP的性能特别差,这说明了串联细胞技术的更大进步的显着范围。在这篇综述中,我们专注于无甲基铵的MHP。我们强调了这些材料所面临的独特挑战,包括当前限制其开路电压和效率远低于其热力学限制的能量损失途径。我们讨论了该材料系统开发的最新进展,它们在串联光伏技术方面的表现,并突出了似乎特别有前途的研究趋势。最后,我们建议未来的途径探索以加快宽带隙MHP的发展,这反过来又将加速基于这些材料的串联太阳能电池的部署。
2D金属卤化物钙钛矿(MHP)以其多样化的晶体结构而闻名,允许其集成的有机和无机性/功能,3个吸引了ScientiC社区,其在Photovoltaics,4 - 6 Emitters,4 - 6 Emitters,7,8和传感器中具有巨大的潜力。9 - 11个专门阐明其复杂性能的广泛研究导致了设备性能的改善,从而推动了技术进步的界限。脱离了传统的信念,即杂交钙钛矿独家存在于结晶状态下,这种变革性观察出现了,在示例性的2d MHP中发现了玻璃形成[(s) - ( - - 1-( - )-1-(1-甲基甲基)2 pbbr 4(常见于SNP),snp and snpe s snpe and snpbbr 4(snpred as s snpe)澄清异构体的选择)12,13和一系列3D有机金属骨滑石14通过低温熔化的液化时间表(分钟尺度)。12,13,15 MHP的玻璃状态具有扩展其性能范围的潜力,尤其是由于相对于晶体状态的短和远距离顺序的变化,类似于其他玻璃半导体中观察到的情况。16此外,在玻璃状和晶状状态之间可逆切换的能力12开设了用于MHP应用的新途径,包括内存,17,18
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。
为高性能选择应用设计二维卤化物钙钛矿需要深入了解控制其兴奋性行为的结构 - 陶艺关系。然而,尚未开发出由A位点和间隔阳离子进行修饰的内部和层间结构的设计。在这里,我们使用压力来协同调整内部和层间结构,并发现结构调制,从而改善了光电子的性能。在施加的压力下,(Ba)2(ga)Pb 2 I 7表现出72倍的光致发光和光电导率增长10倍。基于观察到的结构变化,我们引入了一个结构描述符χ,该结构描述χ描述了内部和间层间特性,并在χ和光致发光量子量产率之间建立了一般的定量关系:较小的χ与最小化的捕获激子的激子以及来自自由激子的最小生效发射。根据此原理构建,我们设计了一个钙钛矿(CMA)2(FA)Pb 2 I 7,该7 7具有较小的χ和令人印象深刻的光致发光量子产率为59.3%。