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研究论文嵌入固有微孔聚酰亚胺的耐空气卤化铅钙钛矿纳米晶体
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。
单层硫化物硫化物卤化物具有高迁移率转运各向异性和高效的光收集
摘要：具有较高载流子迁移率的二维半导体的发现和设计对于高速电子和光电设备至关重要。在此基于高通量计算的基础上，我们确定了一组半导体，硫磺halide halides irsx'（x'= f，cl，br，i），具有较高的载流量（〜10 3 cm 2 v-1 s-1）和高效的光收获（〜34％）。此外，这些材料表现出各向异性的平面运输行为，这是通过铁弹性开关进行切换的，从而提供了单层IRSX的巨大潜力，可用于在方向控制的高速电子和Optoelectronic设备中应用。高载体迁移率和各向异性转运是源自在矩形晶格中的传导带最小值（CBM）和价带最大值（VBM）的IR原子3D轨道的各向异性分布。ML IRSX's（X'= F，Cl，Br）显示出良好的动力学和热稳定性，并且根据相图计算在热力学上稳定，因此未来值得实验实现。
铁卤化物钙钛矿光电子学
注意：本稿件由 UT-Battelle, LLC 撰写，合同编号为 DE-AC0500OR22725，与美国能源部签订。出版商接受发表本文，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 (http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。
铁卤化物钙钛矿光电子学
注意：本稿件由 UT-Battelle, LLC 撰写，合同编号为 DE-AC0500OR22725，与美国能源部签订。出版商接受发表本文，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 (http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。
通过原子层沉积对有机卤化物钙钛矿的表面钝化：研究有效倒平面太阳能电池的机理
钙钛矿表面很少是化学计量的，通常是排便的。3个钙钛矿表面的缺陷可能会引起显着的非放射电荷重组，并使太阳能电池性能恶化。3 - 7尤其是在最新的太阳能电池中，与散装或晶界相比，钙钛矿和电荷传输层之间的界面的非放射性重组是主要的。4因此，界面缺陷的钝化对于实现高效率PSC是关键。为此，已经报道了许多钝化方法，例如，通过添加小分子，聚合物和无机化合物的层间或掺入宽频段间隙2D perovskites。8 - 11尽管对太阳能电池效率有所改善，但仍然关注这些方法的可观性。最近，宽频段氧化物的原子层沉积（ALD）（例如al 2 o 3）已成为一种有前途的钝化钙钛矿表面的有希望的策略。12 ALD是一种可伸缩的蒸气 - 相薄 - LM沉积技术，它依赖于序列的交替自限制表面反应，它以在具有原子厚度和 lm厚度控制的表面上产生高度均匀的连形薄lms而闻名。
金属卤化物钙钛矿中的应变：A-的关键作用......
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。
电化学转换和存储技术的离子体 量子计算优势，具有1D对称保护拓扑顺序的字符串顺序参数 相互信息辅助自适应变分量子质量 MOBI2的计算定向发现 高级节点处理器中单个事件感应故障的多尺度系统建模 集群嵌入：点电荷和扩展离子 评估地热/太阳杂交 - 将太阳能热浇头循环整合到地热底部循环中 文献中有缺陷的材料数据分析的扩散 通过离子加热的横梁能量传递饱和 金属卤化物钙壶中的应变化学梯度和极化1 Algan ... 中泄漏电流的检测和建模 在Sandia National Laboratories的Z机器上的磁惯性融合的概述D. A. Yager-Elorriaga，1 M. R. R. Gomez，1 D. E. Ruiz，1 S. A. 氧化锆薄膜的原子层沉积 量子相干限制 直接整合应变-PT催化剂到质子... 社区和电力公司的弹性计划格局 靶向蛋白质降解：从小分子到复杂的细胞器 - Keystone专题讨论会报告
B化学与化学生物学系B化学与生物工程系，伦斯勒理工学院，Troy，Troy，纽约12180，美国
从对称性角度研究块体、缺陷、二维和零维金属卤化物钙钛矿半导体的物理特性
摘要 金属卤化物钙钛矿基纳米结构、纳米片和纳米颗粒处于最前沿，具有吸引人的光电特性，适用于光伏和发光应用。因此，全面了解这些基本的电子和光学特性是充分利用此类半导体技术的关键一步。迅速发展的化学工程及其不同寻常的结构多样性令人着迷，但对于与传统半导体相媲美的合理描述也具有挑战性。从这个意义上说，基于群论的对称性分析提供了一种通用而严格的方法来理解各种块体钙钛矿和钙钛矿基纳米结构的性质。在本文中，我们使用群论中的对称性分析回顾了金属卤化物钙钛矿半导体的电子和光学响应，回顾了 AMX 3 块体钙钛矿的典型立方 Pm-3m 晶格的主要结果（其中 A 为阳离子，M 为金属，X 为卤化物），然后将分析扩展到三种技术感兴趣的情况：AMX 3 纳米粒子、A 4 MX 6 孤立八面体、A 2 MX 4 层状系统和最近引入的缺陷卤化物钙钛矿 (d-HP)。基于对称性论证，我们将强调这些材料的电子和光学特性的相似性和差异性，这是由空间限制和维数引起的。同时，我们将利用这种分析来讨论文献中的最新结果和争论，如钙钛矿纳米粒子和纳米片的带边激子精细结构中暗/亮态的能量学。从目前的工作中，我们还预测 d-HP 的带边激子精细结构不会呈现光学暗状态，与 AMX 3 纳米粒子和层状钙钛矿形成鲜明对比，这一事实可能对这些新型钙钛矿的光物理产生重要影响。
金属卤化物钙钛矿的维度工程
摘要 金属卤化物钙钛矿是一类因具有优异的光电性能而成为光电探测器和太阳能电池的理想材料。它们的低成本和低温合成特性使其在旨在彻底改变半导体工业的广泛研究中具有吸引力。金属卤化物钙钛矿的丰富化学性质使其可以通过成分工程轻松调整所需的光电性能。此外，使用不同的实验合成和沉积技术，如溶液处理、化学气相沉积和热注入方法，钙钛矿的维度可以从 3D 改变为 0D，每种结构都因其独特的性质而开辟了新的应用领域。维度工程包括形态工程（将 3D 钙钛矿的厚度降低为原子薄膜）和分子工程（将长链有机阳离子掺入钙钛矿混合物中并在分子水平上改变组成）。钙钛矿结构的光电特性包括其带隙、结合能和载流子迁移率，取决于其组成和维度。本文将回顾使用不同成分和尺寸的钙钛矿制成的大量光电探测器和太阳能电池。最后，我们将讨论不同维度的动力学和动力学、其固有的稳定性和毒性问题，以及如何在较低维度上达到与 3D 类似的性能以及如何实现大规模部署。