金属卤化物钙钛矿半导体在太阳能电池中表现出色,在薄膜中添加过量的碘化铅 (PbI 2 ),无论是作为介观粒子还是嵌入域,通常都会提高太阳能电池的性能。甲脒碘化铅 (FAPbI 3 ) 钙钛矿薄膜的原子分辨率扫描透射电子显微镜显微照片显示,FAPbI 3:PbI 2 界面非常相干。结果表明,这种界面相干性是通过 PbI 2 偏离其常见的 2H 六方相形成三角 3R 多型体来实现的,这是通过包含近八面体单元的弱范德华力层堆叠中的微小移动实现的。揭示了精确的晶体学界面关系和晶格错配。进一步表明,这种 3R 多型 PbI 2 具有与钙钛矿相似的 X 射线衍射 (XRD) 峰,因此基于 XRD 对 PbI 2 存在的量化不可靠。密度泛函理论表明,该界面不会在带隙中引入额外的电子态,因此在电子上是良性的。这些发现解释了为什么在钙钛矿薄膜生长过程中 PbI 2 略微过量可以帮助模板钙钛矿晶体生长并钝化界面缺陷,从而提高太阳能电池的性能。
图 3. (a) 黑暗环境下 cKPFM 测量中相位响应的加载图,其中 BE-PFM 测量中观察到铁电畴。(a) 中 (b) 红色、(c) 绿色、(d) 紫色和 (e) 浅蓝色标记的“×”处的单个 cKPFM 曲线。(f) 照明环境下 cKPFM 测量中相位响应的加载图。(g) 黄色、(h) 绿色、(i) 紫色和 (j) 浅蓝色标记的“×”处的单个 cKPFM 曲线。(k) 黑暗环境下和 (l) 照明环境下 cKPFM 数据平均偏差的第 1 个 PCA 分量。
摘要:与成熟的半导体技术类似,使用更高质量的试剂合成卤化物钙钛矿材料可提高光电性能。在本研究中,我们选择了五种不同纯度的商业 PbI 2 源,并采用三种不同的钙钛矿组成-器件架构组合制造了太阳能电池。在所有情况下,我们都观察到在不同的加工配方和架构中,器件性能与 PbI 2 试剂源具有相似的相关性。然后,我们采用了一套分析表征技术来确定 PbI 2 试剂中影响器件性能趋势的杂质的身份和浓度。观察到了许多杂质;有些仍未鉴定,但可以单列乙酸盐 (OAc) 和钾 (K) 是 PbI 2 中浓度变化最大的关键物质。乙酸盐被确定为有害杂质,而 K 杂质可能是有益的,正如先前关于碱金属阳离子添加剂的文献所表明的那样。简单的水相重结晶成功降低了许多杂质的浓度,并且根据新的杂质分布解释了由重结晶 PbI 2 试剂制造的器件的结果。这项工作极大地丰富了研究人员应该了解的钙钛矿试剂中已知杂质的列表,我们提出改进的钙钛矿前体的纯化方法将进一步有利于器件性能、运行间和批次间重现性。关键词:PbI2 试剂源、碘化铅前体杂质、卤化物钙钛矿;器件性能、SIMS 数据 ■ 简介
尽管铯铅卤化钙钛矿 (CsPbX 3 ,X = Cl、Br 或 I) 纳米晶体 (PNC) 因其出色的光学和传输特性而迅速发展用于多种光电应用,但它们的结构稳定性低,尤其是在环境条件下,限制了它们的设备制造和商业化。在这项工作中,我们开发了一种新方法来保护这些纳米晶体的表面,从而提高了化学稳定性和光学性能。该方法基于将 CsPbX 3 NC 封装到具有内在微孔的聚酰亚胺 (PIM-PI) 中,4,4 ′-(六氟异丙基亚甲基)二邻苯二甲酸酐与 2,4,6-三甲基-间苯二胺 (6FDA- TrMPD) 发生反应。 6FDA-TrMPD 作为保护层可以有效地将 NC 与空气环境隔离,从而提高其光学和光致发光稳定性。更具体地说,比较用聚合物处理的 NC 与 168 小时后的合成纳米晶体,我们观察到聚合物处理前后 NC 的 PL 强度分别下降了 70% 和 20%。此外,含有聚合物的 PNC 薄膜比合成的纳米晶体显示出更长的激发态寿命,表明处理过的 PNC 中的表面陷阱态显著降低。化学和空气稳定性以及光学行为的增强将进一步提高 CsPbBr 3 PNC 的性能,从而产生有前景的光学器件并为其大规模生产和实施铺平道路。
光伏技术的进步肯定是由铅基钙钛矿太阳能电池(PSC)改造的。但铅毒性是其大规模商业生产和使用的巨大障碍。因此,在目前的工作中,已经对三种无铅钙钛矿材料Masni 3,Masnbr 3和Magei 3进行了彻底研究,以开发高效率和稳定性的环境友好PSC。建模的设备结构用ZnO用作电子传输层(ETL),CH 3 NH 3 SNI 3,CH 3 NH 3 NH 3 SNBR 3和CH 3 NH 3 GEI 3作为钙钛矿的吸收层(PAL),螺旋形成孔作为孔传输层(HTL),Indium掺杂锡氧化物(HTL),Indium oped Tin oxide(Ito)(ITO)(ITO)和顶部的Electode and Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode。缺陷密度与钙钛矿吸收层的不同厚度相结合,以获得最佳的太阳能电池参数。At a thickness of 500 nm and defect density of 1 × 10 14 cm −3 of PAL, simulated Perovskite solar cell ITO/ZnO/CH 3 NH 3 SnI 3 /Spiro- OMeTAD/Au provided optimized solar cell parameters as PCE 25.95%, Voc 1.06V, Jsc 31.67mA/cm 2 and FF 77.24%, ITO/ ZnO/CH 3 NH 3 SnBr 3 /Spiro-OMeTAD/Au provided PCE 25.01%, V OC 1.02V, J SC 32.41 mA/cm 2 and FF 75.68%, ITO/ZnO/CH 3 NH 3 SnI 3 /Spiro-OMeTAD/Au provided PCE 19.66%, V OC 1.81V, J SC 14.29 mA/cm 2 and FF 75.95%.此外,对太阳能电池特征研究了界面缺陷密度,串联电阻,分流电阻和温度的影响。可以很好地观察到,基于SN的设备比基于GE的设备更有效,更稳定,反之亦然。
摘要:金属卤化物钙钛矿的有利的光电特性已用于X射线和γ射线检测,太阳能和光电子。较大的电子迁移率,减少电子孔对的重组损失以及电离照射时高灵敏度的高灵敏度引起了人们对技术实现的极大关注。尽管如此,就长期以来的不稳定性和降解问题而言,混合钙化物的公认混合离子电子运输特性具有严重的局限性。几种影响归因于移动离子的存在,例如内部电气场对偏置和固有移动缺陷和电极材料之间的化学相互作用时的屏蔽和化学相互作用。离子孔子模型构成了知识的基本和平,可以进一步发展到卤化物钙钛矿装置物理和操作模式。在这里,独立监测碘化甲基铵钙钛矿的铅甲基铵钙钛矿的离子电流和电子阻抗,显示出自一致的模式。我们的发现指向离子和电子特性的耦合是由移动的移动掺杂剂的移动离子引起的动态掺杂效应。在整体内部分布的函数中,电子掺杂量会变化,然后在电子电导率中产生特定的时间依赖性,该电子电导率重现了T型类型的时间模式,这是一个明显的di ti ti ti ti tii ti timusive of US运输。基于较厚的钙钛矿层的技术实现将从这一基本信息中受益,就当前的稳定而言,这是有益的。在d离子〜10-8 cm 2 s-1范围内的碘相关缺陷差值的值,对应于约10-6 cm 2 v-1 s-1的离子迁移率。关键字:钙钛矿,离子迁移,电子电导率,动态掺杂,X射线检测■简介
光伏 - 染料敏化太阳能电池有机-无机卤化铅钙钛矿太阳能电池光催化氢和氧释放纳米材料和纳米复合材料的合成和表征;用于光催化和光伏应用,聚合物共混复合物的合成和表征纳米复合聚合物共混电解质材料,用于固态电化学电池应用。
• 优化铅罐尺寸 • 改进加热器控制 • 屋顶太阳能系统 • 工厂内 LED 照明 • 电动振动器代替气动装置 • 用电动泵代替 AODD 泵 • WRS 和冷却塔中带反馈机制的高效水泵 • 用 IE3\4 电机代替普通电机。 • 压缩机空气的最佳利用 • 降低表层温度。 • 压缩机热回收 • 冷却器自动除垢。 • 气流干燥机的红外加热器。
图 1:单层结构,(ab) 碘化铅-PbI 2 ,(cd) 氧化铅 PbO ,(ef) 氧化锡 SnO ,(gh) 硫化铟-InS ,(ij) 硒化铟-InSe ,分别为顶视图和透视侧视图。(k) PbO 和 SnO ,(l) PbI 2 ,InS 和 InSe 的第一布里渊区路径。原子颜色代码:黑色=Pb,紫色=I,红色=O,浅蓝/灰色=Sn,浅粉色=In,黄色=S,绿色=Se