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来自单个钙钛矿的光驱动巨型超聚束......
单钙钛矿量子点的光学驱动巨超级聚束 Ziyu Wang、Abdullah Rasmita、Guankui Long、Disheng Chen、Chutsheng Zhang、Oscar Garcia Garcia、Hongbing Cai*、Qihua Xiong 和 Wei-bo Gau* Z. Wang、A. Rasmita、Prof. G. Long、Dr. D. Chen、C. Zhu、OG Garcia、Dr. H. Cai、Prof. W.-b.高伟斌 物理与应用物理系 南洋理工大学 物理与数学科学学院 新加坡 637371，新加坡 电子邮箱：richard.cai@ntu.edu.sg，wbgao@ntu.edu.sg 龙建军教授 南开大学 材料科学与工程学院 先进材料研究院 天津 300350，中国 熊庆峰教授 清华大学 低维量子物理国家重点实验室、物理系 北京 100084，中国 熊庆峰教授 北京量子信息科学研究院 北京市 100193，中国 高伟斌教授 光子研究所和颠覆性光子技术中心 南洋理工大学 新加坡 637371，新加坡 关键词：单钙钛矿量子点，超聚束，光子对 光子超聚束是光子间强关联的特征，这是一种至关重要的
钙钛矿在太空光伏应用方面的进展
摘要：钙钛矿已成为光伏领域有前途的光收集器。由此产生的太阳能电池 (i) 薄而轻，(ii) 可通过溶液工艺生产，(iii) 主要使用低成本原材料，(iv) 可弯曲。这些特点使钙钛矿太阳能电池成为一种令人着迷的太空技术；然而，地外环境很容易导致设备过早失效。特别是高能辐射的存在是可能损害太空技术的最危险因素。本综述讨论了钙钛矿光伏在太空应用中的现状和前景。介绍了用于描述太空环境的主要因素，并给出了有关钙钛矿对质子、电子、中子和 γ 射线的辐射硬度的结果。重点介绍了此类材料辐射损伤背后的物理化学过程。最后，通过考虑空间环境对器件架构和组件选择的影响，讨论了钙钛矿太阳能电池在外星条件下的潜在用途。
空气稳定有机无机钙钛矿纳米晶体@polymer ...
图2。perovskite@polymer纳米纤维的形态。a）和b）L-PPNF的TEM图像。c）使用PMMA获得的纳米纤维的TEM图像，为此，没有形成明显的钙钛矿纳米晶体。d）perovskite@pvdf纳米纤维的TEM图像。PVDF纳米纤维中嵌入的巨大不规则形状的钙钛矿也有粗糙的表面。e）在紫外线照明下浸入水中的不同时间后，L-PPNF的照片。f）收集在A4纸上的L-PPNF的照片以及紫外灯照明下的相应荧光图像，显示样品均匀性。g）大规模的L-PPNF的SEM图像。
在光线下，金属卤化物钙钛矿的2D/3D接口
频谱也很明显。很明显，2D层正在3D表面进行快速转换，并在光辐射下失去了其特征。从相似的光照射条件下记录的吸收光谱进一步证实了这一方面（图1D）。在图1E中记录的差异吸收光谱中，可以更好地看到吸收中的这些变化。我们还分别用可见光照射了2D和MAPBI 3膜。在相似的辐照时间下，吸收峰没有重大变化（图S4）。在图1 C和D中光辐射过程中的发射和吸收变化表明，沉积在3D钙钛矿上的2D膜在可见的照射下是不稳定的，并且经历了转化。这进一步表明我们创建的2D/3D接口最初会随着持续的照射而消失。我们将2D钙钛矿层的这种不稳定的行为归因于较大阳离子（pea +）从（PEA）2 PBI 4的扩散到散装MAPBI 3中，从而在3D相中导致同质化。
量化全无机卤化物钙钛矿太阳能电池的效率限制
铅卤化物钙钛矿表现出一系列对光电应用尤其是光伏应用具有吸引力的性质。这些性质包括易于制造钙钛矿薄膜，该薄膜具有极长的载流子寿命和陡峭的吸收起始点，导致吸收系数 > 10 4 cm − 1 ，仅比带隙高出几个 meV。[1] 在铅卤化物钙钛矿家族中，最佳光电性能出现在约 1.5 至 1.8 eV 的带隙范围内，这对于用作串联或三结太阳能电池中的高带隙吸收剂来说是一个非常有用的范围。[2] 在这个带隙范围内，钙钛矿只有 III − V 半导体可以与之竞争，[3] 但其优势是制造成本明显较低。虽然有许多直接半导体具有良好的吸收率和适合光伏应用的带隙 [4]，但很少有半导体像铅卤化物钙钛矿一样具有如此低的非辐射复合损失和如此高的发光量子效率。 [5–7] 这不仅可以在单晶中实现，而且也可以在多晶薄膜中实现。 [8] 这些多晶材料性能良好的一个具体原因是铅卤化物钙钛矿的反键价带会导致浅的本征缺陷 [9]，并使铅卤化物钙钛矿家族获得了“缺陷容忍半导体”的称号。 [10,11] 目前该技术有两个主要缺点阻碍其商业化：[12] 一是材料的长期稳定性，二是使用有毒元素铅，但铅对于理解优越的光电特性至关重要 [11] 因此很难替代。目前有各种策略可以替代铅、减少铅或将其安全地包含在薄膜内。[13] 在提高稳定性方面，业界越来越重要的一种主要方法是用无机元素（如铯）取代迄今为止通常使用的有机阳离子甲铵或甲脒。[14] 这里的关键挑战是如图 1a 所示的钙钛矿结构（ABX 3 ）必须包含适当大小的 A 位阳离子，以稳定钙钛矿结构核心的 BX 6 八聚体。鉴于 Pb 和 I 或（在较小程度上）Br 的尺寸相对较大，A 位阳离子必须足够大。
MIE振动钙钛矿纳米腔中的极性激光
深层的下次波长激光器（或纳米剂）高度要求在纳米级的紧凑芯片上生物成像和感测。在可见范围内，所有三个维度短的单粒子纳米仪的开发的主要障碍之一是高激光阈值和由此产生的过热。在这里，我们在Cuboid CSPBBR 3纳米颗粒中阐述激子 - 孔子凝结和镜像MIE模式，以在其超小为0.53μm的可见波长下从其超小为0.53μm的可见波长（从其超小为0.53μm）（≈0.007μm3或≈λ3 /20 /20）实现。通过直接构造具有相似材料参数的相应的一维和二维波引物系统，证明了来自所有三个维度的纳米腔的极化性质。这种深层的亚波长纳米震剂不仅是由激子结合能的高值（≈35meV），re骨指数（低温下的2.5）和CSPBBR 3的发光量子产率，而且还通过对MIE弥补的优化而通过质量取得了良好的量子的优化。此外，最佳激光条件的关键参数是CSPBBR 3中的自由光谱范围和声子频谱，该光谱控制了极化子凝结路径。这种化学合成的胶体CSPBBR 3纳米酶可能会在任意表面上放置，这使它们成为与各种芯片系统集成的多功能工具。
金属 - 哈酰胺钙钛矿纳米晶体超级晶格 - cdn
从1995年的第一个单一组合CDSE超级晶格开始（图2a），并以1999年的多层Sio 2超级晶格的发现达到顶点（图2B），无机纳米晶体超级晶格的多样性是通过使用良好的良好的良好的良好的方法，可欣赏使用的方法。[13–17]这些具有原子精度的上层建筑继续激励对新型超级晶格的研究。发现CDSE超晶格几乎十年后，多功能超晶格的发展受到平衡纳米级相互作用的困难，例如范德华力，例如范德华力，静电效应，空间排斥力，摩尔的骨骼二波尔相互作用以及氢键。[18]在2002年，Fe 2 O 3纳米晶体和PBSE量子点自组装成具有未经原始的高包装密度的高度有序的3D二元纳米晶体超晶格（图2C）。[15]从那时起，已经利用了15种超过15种类型的二元纳米晶体超级晶格，涵盖了广泛的材料，包括分号，金属和磁性构建块（图2E）。[16]此外，深入的研究证明，二元纳米晶体超级晶格的化学计量法主要由对稳定的纳米晶体的电荷指示，其熵，范德华瓦尔斯，固定剂，固定力和二极管力的贡献较小。在2003年，提出了包装模型来解释超晶格的结构构型并预测可能的布置（图2D）。[19]
在大气条件和稳定性增强下的基于Pb的钙钛矿太阳能电池的表征和制造
已经研究了光电特性中石墨烯浓度的优化，这在这项工作中基于石墨烯-CH 3 NH 3 PBI 3 PBI 3 pBI 3 PBI 3导致渐进稳定性。ch 3 NH 3 PBI 3基于晶圆的异质结太阳能电池是在大气条件下使用石墨作为孔传输层（HTL）和TIO 2作为电子传输层（ETL）的。特别是使用最佳石墨烯浓度（0.05 g/ml）实现了功率转化效率（PCE <0.01％）的可观增强。特定石墨烯组成的电荷注入速率比原始钙钛矿的速度快得多，后者暴露于接近紫外线范围内的短暂吸收。石墨烯分解增加了平均晶体尺寸，并在可见范围内降低了带隙1.32 eV。昂贵的金属（例如AG和AU）已被简单的ITO取代，这大大降低了PSC的制造成本。制造的设备暴露于高保护稳定性的情况下，没有细胞封装环境条件150天，以显示出极好的稳定性。
钙钛矿太阳能电池透明背电极的可扩展脉冲激光沉积
脉冲激光沉积 (PLD) 是一种成熟的复杂化学计量薄膜沉积技术，在成功制造薄膜形式的高温超导体 (HTS) 后引起了广泛的研究关注。[1] 从那时起，PLD 主要用于在晶格匹配基板上外延生长多种复合氧化物的应用，但在光伏 (PV) 领域尚未得到探索。尽管在 21 世纪初，高导电性的 In 基 TCO 已通过 PLD 制造并成功用作 OLED 的前触点 [2,3]，但关于 PLD 生长触点在 PV 设备中的应用的报道仍然很少。文献报道包括用于 CIGS [4] 和有机 [5] 太阳能电池的掺杂 ZnO 薄膜以及用于卤化物钙钛矿太阳能电池的金属氧化物传输层。 [6] 此外，PLD 已被提议用于硫族化物吸收层的制造 [7,8]，最近又用于卤化物钙钛矿吸收层。[9,10]
克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子