无机金属卤化物钙钛矿(如 CsPbI 3)有望成为高性能、可重复且坚固的太阳能电池。然而,无机钙钛矿对湿度敏感,这会导致从黑色相转变为黄色𝜹非钙钛矿相。这种相不稳定性对长期运行稳定性构成了重大挑战。本文报道了一种表面降维策略,使用 2-(4-氨基苯基)乙胺阳离子构建 Dion-Jacobson 2D 相,覆盖 3D 无机钙钛矿结构的表面。Dion-Jacobson 层主要生长在钙钛矿的晶界,有效钝化表面缺陷并提供有利的界面电荷转移。所得无机钙钛矿薄膜在浸没在水溶液(异丙醇:水 = 4:1 v/v)中并暴露于 50% 湿度的空气环境中时表现出优异的抗湿性。 Dion–Jacobson 2D/3D 无机钙钛矿太阳能电池 (PSC) 实现了 19.5% 的功率转换效率 (PCE),Voc 为 1.197 eV。在 1.2 倍太阳光照下进行 1260 小时的最大功率点跟踪后,其保留了其初始 PCE 的 83%。这项工作展示了一种稳定高效无机钙钛矿太阳能电池的有效方法。
摘要:由于对气候变化、环境恶化和能源安全的担忧,氢气作为能源载体的潜力得到了广泛认可,但氢气的储存和运输仍然是重大挑战。具有钙钛矿晶体结构的氢化物可以在较小的体积内储存大量的氢气,并且相对容易产生氢气。其中,三元钙钛矿氢化物 NaMgH 3 具有相对较高的理论储氢密度和氢吸收和解吸的可逆性。在本研究中,采用密度泛函理论框架下的第一性原理计算,研究了用 K ? 取代 Na ? 的影响。对Na1–xKxMgH3(x0:75Þ)结构、电子和储氢性能的影响。结果表明,用K–取代Na–导致晶格参数略有下降、晶胞体积增加,MgH6八面体变得更加扭曲,这是主体材料不稳定的一个很好的指标,最终导致分解温度从560.1降低到489.6K,这有利于储氢应用。
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。
广泛使用钙钛矿,因为光吸收器要求更深入地了解这些材料与光的相互作用。在这里,通过光膜光学光谱和微光亮度,在高毛利率同步源的软X射线光束下跟踪甲酰胺铅三溴(FAPBBR 3)的化学和光电特性的演变。在辐照过程中,两个对比过程正在发挥作用。材料的降解表现出PB 0金属簇的形成,气态BR 2的损失,减少和移位光致发光发射。由于PB 0的重新氧化以及FA +和Br-ions的迁移,因此延长光束暴露时间的光致发光信号归因于FAPBBR 3的自我修复。这种情况在通过AR +离子溅射处理的FAPBBR 3栏上进行了验证。降解/自我修复效应先前报道了辐照到紫外线状态,具有基于perovskites的X射线检测器的寿命。
[[A] G. T. Kent博士,E。Morgan,K。R。Albanese,A。Kallistova博士,A。Brumberg博士,L。Kautzsch博士,R。Seshadri教授,A。K。K. Cheetham材料系和材料研究所研究实验室研究实验室研究实验室,加利福尼亚州Santa Barbara,CA 93106(USA)(USA)(USA)(美国): akc30@cam.ac.uk [B] G. Wu博士,K。R。Albanese化学与生物化学系加利福尼亚州圣塔芭芭拉大学,加利福尼亚州圣塔芭芭拉,加利福尼亚州93106(美国)[C] Cheetham材料科学与工程系新加坡国立大学117576新加坡(新加坡)支持本文的信息,通过文档末尾的链接给出。
(2t)2(ma)2 Pb 3 I 10(2t n = 3),(3t)2 PBI 4(3T n = 1),(3t)2(ma)Pb 2 I 7(3t n = 2)
手性2D钙钛矿作为圆形极化的光致发光材料引起了极大的关注,但是这些材料通常在环境条件下表现出较弱的CPL。几项研究表明,使用强的外部磁场或低温可以增强CPL的程度。在这里,我们报告了一种通过使用极高的高压来调整手性2D钙钛矿的圆两极化的光致发光的方法。(S-和R-MBA)2 PBI 4钙钛矿表现出良好的光学可调性,其压力在PL波长,强度和带隙方面。极化分辨的光致发光测量表明,在环境压力下,CPL的程度从近乎零增加到8.5 GPA时高达10%。adxrd和拉曼结果表明,在施加压力时,结构失真和增加的层间耦合是造成增强性手性的。我们的发现提供了一种调整CPL材料并显示下一代CPL设备中潜在应用的新方法。
天气,或者面板变脏时。为了最大程度地利用太阳能并克服这些缺点,已经开发了两种有希望的技术:基于空间的太阳能(SBSP)和下一代柔性太阳能电池。日本正在稳步发展两者的实际实施。SBSP项目涉及配备有2 km 2的巨型太阳能电池板的卫星发射,将生成的电力转换为微波炉,然后将其无线传输到地面。由于卫星将能够白天或晚上产生动力,无论天气如何,它们的高容量利用率至少为90%,估计比地面太阳能电池板高出5至10倍,其容量利用率仅为15%左右。每个卫星将产生100万千瓦的电力,相当于核电站的产量。微波炉 - 一种电磁波,现在每天在微波炉中使用,
金属卤化物钙钛矿发光二极管 (PeLED) 具有宽色域、高发光效率和低成本合成等特点,是下一代显示应用的有前途的光子源。自 2014 年首次展示室温发射的 PeLED 以来,其性能在几年内迅速提高,引起了学术界和工业界的广泛关注。在这篇综述中,我们讨论了 PeLED 在商业显示应用中的主要技术瓶颈,包括大面积 PeLED 制备、图案化策略和柔性 PeLED 设备。我们回顾了实现这些目标的技术方法,并强调了当前的挑战,同时对这些钙钛矿材料和 PeLED 设备进行了展望,以满足下一代高色纯度全彩显示器市场的需求。
基于金属卤化物钙钛矿的串联太阳能电池有望实现超越单结太阳能电池理论极限的功率转换效率。然而,克服宽带隙钙钛矿太阳能电池中存在的显著开路电压不足仍然是实现高效稳定的钙钛矿串联电池的主要障碍。本文报道了一种通过氯化物添加剂设计钙钛矿结晶途径来克服 1.8 eV 钙钛矿太阳能电池挑战的整体方法。结合使用自组装单层作为空穴传输层,实现了 1.25 V 的开路电压和 17.0% 的功率转换效率。阐明了甲基氯化铵添加的关键作用,即促进富含氯化物的中间相的生长,从而引导所需立方钙钛矿相的结晶并诱导更有效的卤化物均质化。形成的 1.8 eV 钙钛矿表现出抑制卤化物偏析和改善的光电性能。