本文报道了钙钛矿太阳能电池的数值模型,该电池与分布式布拉格反射器对相结合以获得高能量效率。提出的电池的几何形状用三种不同的钙钛矿材料模拟,包括 CH 3 NH 3 PbI 3 、 CH 3 NH 3 PbBr 3 和 CH 3 NH 3 SnI 3 。与无毒钙钛矿材料相比,基于碘化铅和溴化铅的有毒钙钛矿材料似乎更有效。具有最高效率结构执行的模拟光伏参数为开路电压 = 1.409 (V)、短路电流密度 = 24.09 mA/cm 2 、填充因子 = 86.18% 和效率 = 24.38%。此外,对当前研究与不同类型结构进行了比较,令人惊讶的是,我们的新几何形状具有增强的性能参数,这些参数以背反射器对(Si/SiO 2 )为特征。应用的数值方法和所呈现的几何设计努力有利于获得有可能解决效率较低的薄膜太阳能电池问题的结果。
这是一种很有前途的光吸收材料,具有低成本溶液加工、易于制造和优异的光电性能。[1,2] 自从首次报道采用甲基铵碘化铅 (MAPbI 3 ) 的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 以来 [3],它们的小面积电池能量转换效率 (PCE) 现在已超过 25%。[4,5] PSC 的高效率是通过成分工程 [6–8]、表面钝化 [9–13] 和/或使用各种添加剂来调整钙钛矿层来实现的。[14–16] 除了钙钛矿层的组件工程外,人们还致力于开发高效的电荷传输层。[17–21] 特别是,电子传输层 (ETL) 在实现高效稳定的 PSC 中起着重要作用。 [22,23] 到目前为止,二氧化钛 (TiO 2 ) 是 PSC 中广泛应用的电子传输层,但其存在电导率低、表面缺陷密度高的问题。[24] 在替代电子传输层中,氧化锌 (ZnO) 因其高电子迁移率和与钙钛矿材料能级匹配良好而被视为一种方便的候选材料。[25,26] 这
卤化铅钙钛矿纳米晶体(LHP NC)具有诸多优良特性,包括宽范围的带隙可调性、可忽略的电子-声子耦合1、大的吸收截面2和窄的发射线宽,此外还具有溶液加工性、低成本合成和与其他现有器件组件的兼容性3,4,是潜在光电应用的有前途的材料,例如发光显示器、激光器和用于大面积可印刷光收集装置的纳米晶体墨水。5 – 10然而,尽管它们具有高量子产率(QY)和表面不敏感性,但基于溶液加工钙钛矿的第一个发光二极管(LED)的外部量子效率却不到 0.2%。 11 需要持续努力了解电子空穴复合途径和选择性改进辐射途径,才能将性能提高到约 15%。12 这主要是通过解决诸如增加高移动电荷的限制、配体交换和配体密度控制、表面缺陷钝化、掺杂和抑制俄歇非辐射复合等问题来实现的。13 – 17 然而,对
光电探测器是指能够将入射光转换为电信号的光电子器件,是环境监测、消防和安全、光通信、太空探索和视频成像等多个领域的重要功能元件[1,2]。光电探测器采用了不同类型的半导体材料,例如GaN、InGaAs、Si、ZnO、碳纳米管、共轭聚合物和量子点[3]。基于这些材料的器件需要复杂而昂贵的制造成本和机械刚性。在过去的十年中,金属卤化物钙钛矿材料因其在光伏和光电子器件中的广泛应用而引起了研究人员的极大兴趣[4]。由于其突出的高性能、低成本和溶液可加工性,这类材料已经成为未来大量光伏和光电子器件的潜在候选材料[5]。在众多可用的金属卤化物中,甲基铵碘化铅 (MAPbI 3 ) 已被广泛研究用于光伏和光传感应用 [ 6 ]。事实上,钙钛矿材料在光伏器件中已经实现了显著的效率,但这些太阳能电池
摘要:目前,单结钙钛矿基太阳能电池的光电转换效率已达到26%以上。钙钛矿基光电器件效率的进一步提升主要受到缺陷的限制,缺陷会导致载流子的非辐射复合。为了提高效率并确保可重复地制造高质量的层,了解钙钛矿的成核和生长机制以及相关的工艺控制以降低缺陷密度至关重要。在本研究中,我们研究了一种有前途的窄带隙钙钛矿——甲脒甲基铵碘化铅 (FAMAPbI 3 ),用于高性能单结太阳能电池。通过掠入射广角 X 射线散射和光致发光实时检查了 FAMAPbI 3 真空共沉积过程中结构和光电特性的时间演变。这种分析技术的组合揭示了钙钛矿沉积早期阶段与晶格应变相关的固有缺陷密度和层形貌的演变。关键词:铅卤化物钙钛矿、真空沉积、原位表征、缺陷、固有应力■简介
零维 (0-D) 卤化铅钙钛矿纳米晶体 (NC) 因其优异的性能,例如高光致发光量子产率 (PLQY) 以及尺寸和成分控制的可调发射波长,在光电器件领域引起了人们的广泛兴趣。然而,铅钙钛矿 NC 中铅 (Pb) 元素的毒性是钙钛矿 NC 商业化应用的瓶颈。在此,我们报道了一种简便的配体辅助合成方法,实现了无铅 Cs 3 Cu 2 Cl 5 NC,其 PLQY 高达 ∼ 70% 并且对环境氧气/水分具有良好的稳定性,是一种很有前途的下转换材料。它具有高 PLQY 和大斯托克斯位移(∼ 300 nm)的优点,这源于 Jahn-Teller 畸变和自陷激子 (STE) 的影响。此外,Cs 3 Cu 2 Cl 5 NCs 嵌入复合膜 (NCCF) 被用于增强硅 (Si) 光电探测器的紫外线 (UV) 响应。外部量子效率 (EQE) 测量表明,基于 NCCF 与 Si 光电二极管的结合,紫外线响应可从 3.3% 大幅提高至 19.9% @ 295 nm。我们的工作提供了一种有效的方法来开发高效、稳定的无铅 Cs 3 Cu 2 Cl 5 NCs,用于太阳盲紫外线光电探测器。
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。
摘要:二维有机-无机卤化铅钙钛矿由于其光电特性(例如高太阳能转换效率和可见光区域可调的直接带隙)而引起人们的极大兴趣。然而,二维晶体结构中缺陷态的存在会影响这些特性,导致其带隙发射发生变化以及出现非线性光学现象。在这里,我们研究了缺陷态的存在对二维混合钙钛矿 (BA) 2 (MA) 2 Pb 3 Br 10 的非线性光学现象的影响。当两个脉冲(一个以 800nm 为中心的窄带泵浦脉冲和一个带宽为 800-1100nm 的超连续脉冲)入射到钙钛矿薄片上时,会发生简并四波混频 (FWM),其峰值对应于晶体中存在的缺陷态的能级。与非共振 FWM 过程中发生的虚拟跃迁相比,缺陷态的载流子寿命更长,这使得更多的电子能够被第二个泵浦光子激发,从而导致缺陷能级的 FWM 信号增强。随着薄片厚度的增加,双光子发光的猝灭现象也得到了观察,这归因于厚度较大时薄片内缺陷的存在增加。该技术展示了使用 FWM 检测晶体中缺陷能级的潜力,可用于各种光电应用。关键词:钙钛矿、非线性光学、材料、缺陷、荧光 ■ 简介
d 中山大学化学学院生物无机与合成化学教育部重点实验室,广州 510275 基于钙钛矿纳米晶体的发光二极管 (PNCs-LED) 引起了下一代显示和照明技术的极大兴趣,因为它们的色纯度、高亮度和发光效率接近从器件结构中提取电致发光的固有极限。虽然现在是开发有效的光耦合策略以进一步提高器件性能的时候了,但 PNC-LED 的这一技术相关方面仍然没有明确的解决方案。在这里,遵循理论指导并且没有集成复杂的光子结构,我们实现了稳定的 PNC-LED,其 EQE 高达 29.2%(平均 EQE =24.7%),这大大突破了普通 PNC-LED 的耦合限制,并系统地超越了以前任何基于钙钛矿的器件。这种前所未有的性能的关键是引导薄至 10 nm 的 PNC 发射层中的复合区,我们通过使用用镍氧化物层重新表面化的 CsPbBr 3 PNC 精细平衡电子和空穴传输来实现这一点。超薄方法具有普遍性,原则上也适用于其他钙钛矿纳米结构,用于制造高效、颜色可调的透明 LED,非常适合不显眼的屏幕和显示器,并与光子元件的集成兼容,以进一步提高性能。关键词:卤化铅钙钛矿纳米晶体、发光二极管、外部量子效率、光耦合、透明 LED 近几年来,铅因其优越的光学性能和经济实惠的溶液加工性而备受推崇
佐治亚州,美国摘要: - 生成人工智能(AI)的进步正在通过引入自动数据驱动的工作流程来大大减少开发时间和成本来重塑药物发现景观。本文探讨了针对药物发现中生成的AI应用程序量身定制的过程发现和自动化工作流,涵盖了数据摄入和预处理到分子生成,验证和优化的关键阶段[1]。通过过程发现的镜头,我们确定了传统药物发现工作流程中的关键瓶颈和自动化机会,以证明生成的AI,尤其是生成对抗性网络(GAN)和变异自动编码器(VAES)等生成模型如何有效地产生多样的分子候选者。工作流的每个阶段都集成了自动化,以简化高通量虚拟筛选,优化铅化合物并提高药理学特性(例如生物利用度,功效和安全性)的预测精度。通过将自动化嵌入到这些过程中,生成的AI不仅可以加速候选化合物的产生,还可以针对复杂的生物学标准进行评估。本文进一步解决了数据质量,可解释性和法规依从性的挑战,同时展示了现实世界中的案例研究,其中AI驱动的过程自动化导致了突破性的治疗发现。这个结构化的工作流为寻求利用工艺自动化和生成AI的研究人员和行业专业人员提供了蓝图,以推动药物发现中的创新,效率和可扩展性[1]。关键字: - 生成AI,药物发现,过程改进,医疗保健,自动化。
