金属卤化物钙钛矿和钙钛矿相关的有机-无机杂化材料已成为一类重要的功能材料,具有广泛的应用,包括太阳能电池、发光二极管 (LED)、闪烁体等。通过控制有机和金属卤化物成分,这类杂化材料具有出色的结构可调性,这导致了分子水平上各种低维结构的发展,从准二维 (2D) 到层状二维、波纹二维、一维 (1D) 和零维 (0D) 结构。1 由于金属卤化物被有机成分隔离,这些材料中可以实现不同程度的电子带形成和结构扭曲,表现出与 3D 金属卤化物钙钛矿不同的独特光学和电子特性。2 例如,窄带发射
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。
摘要:金属卤化物钙钛矿 (MHP) 将非凡的光电特性与半导体同类产品所不具备的化学和机械特性相结合。例如,它们表现出与单晶砷化镓相当的光电特性,但形成能却接近于零。MHP 的晶格能较小,这意味着它们在接近有机材料的标准条件下经历了丰富多样的多态性。MHP 还表现出与最先进的电池电极一样高的离子传输率。金属卤化物钙钛矿最广泛的应用(例如光伏和固态照明)通常将低形成能、多态性和高离子传输视为应消除的麻烦。在这里,我们通过将这些特性与其他技术相关的半导体进行比较来全面了解这些特性,以强调这种特性组合对于半导体的独特性,并说明如何在新兴应用中利用这些特性。M
使用安装在 J-PARC 材料与生命科学实验设施的单晶衍射仪 SENJU (BL18) 和超高分辨率粉末衍射仪 SuperHRPD (BL08) 收集飞行时间中子衍射数据。如图 1(a) 所示,在 MASnBr 3 的五个相中观察到的衍射图案彼此明显不同,表明晶体结构通过四个相变依次变化。该结果需要重新考虑 g、d 和 e 相的结构,其中 b - g 相和 d – e 相之间没有观察到明显的结构变化[1]。对于 MASnI 3 ,如先前报道的那样[2][3],识别出三个具有不同结构的相(图 1(b))。最低温相的结构仍然不确定,但 b 相和 g 相之间衍射图案的剧烈变化表明结构对称性从四方晶系到三斜晶系显著降低。立方a相单晶结构分析表明MA分子的质心位于立方晶胞中心之外,用最大熵法合成的分子核密度沿立方轴呈现各向异性分布。这些趋势在MASnBr 3 中表现得更为明显,表明X = Br晶体中有机-无机相互作用的影响更强。
摘要:由于效率的快速提高,卤化物钙钛矿材料在光伏区域引起了全世界的关注,从2009年的不到4%到2023年的26.1%,只有纳米杠杆光活性层。同时,这位Nova星在许多其他领域(例如发光,传感器等)都发现了应用。本综述始于物理和化学的基础知识,其卤化物钙钛矿材料的出色性能用于光伏/发光以及准备它们的方法。然后,它描述了太阳能电池和发光设备的基本原理。总结了包括纳米技术在内的策略,以证明这两个领域的卤化物钙钛矿材料的性能和应用:从结构与范围关系到设备中的每个组件如何影响整体性能。此外,这篇评论列出了卤化物钙钛矿材料未来应用的挑战。
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图 3:混合 Pb-Sn 钙钛矿薄膜中缺陷的化学分析。 (ad) 对具有不同 Pb/Sn 混合比的钙钛矿组合物进行的 Sn 3d 5/2 核心能级高分辨率 XPS 光谱。 棕色线是背景,红线与原始数据最吻合。 使用合适的拟合确定薄膜中 Sn 2+ 和 Sn 4+ 的相对丰度 (%)。 (e) 不同 Pb-Sn 混合比 (蓝色) 下 Sn 4+ /Sn 2+ 比率的图,以及从 PDS 测量中获得的 Urbach 能量 (红色)。 (f) 在保持薄膜厚度的同时,具有不同 Pb/Sn 成分的钙钛矿薄膜的积分 PL 计数变化。
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]
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