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一种氯溴碘共混钙钛矿光吸收层材料的制备方法
本发明涉及一种氯溴碘共混钙钛矿型薄膜及光伏电池的制备方法。包括以下步骤:(1)用甲胺溶液 与氢碘酸反应,产物清洗、干燥后得到碘甲胺白色固体粉末,作为制备钙钛矿的阳离子源;(2)步骤(1)中得到的碘甲胺,与 Cl、Br、I 的铅盐,混合于二甲基亚砜中,在室温环境下搅拌 12 小时,然后静置得到钙钛矿吸收层材料的前驱液;(3)将步骤(2)中得到的前驱液,通过匀胶机旋涂在衬底表面,150℃退火后得到氯溴碘共混钙钛矿光吸收层材料。本发明方法可以实现三元共混钙钛矿型材料的简单,可调制备。所得 C
武汉大学 2021-04-14
利用材料基因工程技术加速钙钛矿太阳电池成分筛选
利用四通道连续喷墨打印机,结合钙钛矿成膜特性和原理,开发了一种适用于混合钙钛矿薄膜制备的高通量连续喷墨打印技术。四种前驱体对应四通道喷头,每种喷头可以打印一种成分,在同一玻璃基底上依次打印,通过控制每个喷头的打印点进而形成不同组分钙钛矿薄膜。整个打印过程可以通过系统软件控制,实现全自动混合打印。打印的薄膜成品质量高,能够进行物相、光学吸收和荧光强度
南方科技大学 2021-04-14
一种制备高亮度白光发射的锰掺杂钙钛矿量子点的方法
本发明公开了一种制备高亮度白光发射的锰掺杂钙钛矿量子点的方法,该量子点为Mn:CsPb2(Br/Cl)5。其制备方法包括如下步骤:(1)分别将PbBr2、CH3(CH2)5NH3Br、MnCl2·4H2O以及CsBr溶于N,N?二甲基甲酰胺(DMF)中制成反应物的前驱体溶液;(2)将前驱体溶液依次转移至搅拌的甲苯中,转换方式为以速率20~60滴/分钟进行滴加,形成量子点材料。本发明无需使用复杂的热力学过程控制诱导Mn的掺杂,反应条件温和,过程简单,操作方便,且前驱体溶液稳定性好,可重复多次使用,适用于工业推广。
东南大学 2021-04-11
用于生产可调控合成气的核壳钙钛矿型催化剂及应用
本发明涉及的是用于生产可调控合成气的核壳钙钛矿型催化剂及应用,其中用于生产可调控合成气的核壳钙钛矿型催化剂,其组成通式为Fe
东北石油大学 2021-04-30
黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
金属卤化物钙钛矿导锂层的构建并用于稳定锂金属电池的研究
姚宏斌课题组充分利用氯基金属卤化物钙钛矿宽带隙、成膜性好、制备简单等优势,开发出基于金属卤化物钙钛矿的梯度导锂层,实现了金属锂负极与电解液的隔离,大幅度提升了锂金属电池的循环稳定性。作为一种新型可溶液加工的离子型半导体材料,金属卤化物钙钛矿成为近年来光电研究领域的热点材料。然而,金属卤化物钙钛矿材料框架内的锂离子传导特性以及相关应用却少有研究。研究人员发现,利用旋涂法制备的金属氯基钙钛矿具有容纳和传输锂离子的特性。研究人员发展了方便的固相转印方法,避免了锂枝晶生长和锂金属电极的粉化。测试表明,在金属卤化物钙钛矿导锂层的保护下,锂电池的稳定性显著提升。
中国科学技术大学 2021-04-11
以三苯胺酞菁为空穴传输层的高性能钙钛矿太阳能电池
传统的空穴传输材料——以Spiro-OMeTAD为代表的芳胺类化合物由于其结构多样性、易于调节的前线轨道能级、较好的成膜能力和高的热稳定性与形态稳定性,在多个技术领域也受到了极大的关注。 氮原子的易氧化和有效传输正电荷的能力,使芳胺基团成为强电子给体。然而,由于芳胺的非平面构象及核心氮与芳基之间的扭曲,芳胺化合物大部分是无定形的。这降低了芳胺化合物的电荷载流子迁移率,并导致芳胺化合物需
南方科技大学 2021-04-14
一种钙钛矿太阳能电池与超级电容器集成件及其制备方法
本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池与超级电容器集成件及制 备方法,其包括超级电容器和两块钙钛矿太阳能电池组,超级电容器 包括表面印刷有碳电极的导电基底,导电基底夹在两块太阳能电池组 中间,并由固态电解质层隔离;钙钛矿太阳能电池组包括多个串联的太阳能电池单元,太阳能电池单元包括导电基底、光阳极、钙钛矿层 和碳电极,其中,位于左端的太阳能电池单元的碳电极既作为钙钛矿 太阳能电池组的正极,又作为超级电容器的正极,位于右端的太阳能 电池单元的导电基底与超级电容器的导电基底相连,使光照产生的电 子传输于超级电容
华中科技大学 2021-04-14
聚噻吩/酞菁纳米复合材料用作钙钛矿太阳能电池高效空穴传输材料
能源与环境问题是目前人类面临的两个重大危机,也是科研工作者关注的重点领域。钙钛矿太阳能电池以其独特的物理性质、醒目的光电转化效率和良好的工业应用前景等特点,被认为是一种拥有巨大解决能源问题潜力的光伏器件。但其电池效率衰减(稳定性)等问题是其走向工业化应用急待解决的课题。现行钙钛矿电池比较普遍使用的空穴传输材料是一种比较昂贵的螺二芴结构化合物(spiro-OMeTAD),需要通过掺杂锂盐以提高电池的性能,但这同时加剧了钙钛矿电池的不稳定性。所以一直以来研究人员希望寻找更加廉价和稳定的空穴传输材料来替代传统材料。 酞菁铜是一种具有优异光电特性的廉价小分子半导体材料。但其有机溶解性比较差,不利于廉价液相工艺规模制备光电器件。许宗祥课题组从分子设计层面出发,开发八甲基取代的酞菁铜并制备纳米材料,通过酞菁纳米材料与廉价商业化的高分子材料聚噻吩复合,开发出了具备更高载流子迁移速率及环境稳定性的空穴传输材料,实现溶液法制备出光电转换效率为16.61%的钙钛矿太阳能电池,效率高于传统商业化的螺二芴结构化合物(spiro-OMeTAD)。同时器件的稳定性大幅度提高。
南方科技大学 2021-04-13
无铅双钙钛Cs2AgBiBr6在高压下的结构及性质变化
Cs2AgBiBr6等双钙钛矿由于无毒、稳定性好等优势,已成为钙钛矿研究领域的热点方向。然而,由于Cs2AgBiBr6具有较大的带隙(2.2 eV),其在光电器件中的应用受到了限制,实现Cs2AgBiBr6带隙的可控调节是双钙钛矿高压研究的一个难点。该研究工作利用金刚石对顶砧(DAC),通过高压下的原位拉曼光谱、紫外可见吸收光谱、X射线衍射来表征Cs2AgBiBr6结构及性质随压力的变化。研究发现Cs2AgBiBr6在3 GPa压力时会由面心立方转变成四方相,导致晶体中AgBr6和BiBr6正八面体的倾斜扭曲,减少了电子轨道的重合,使得四方相的Cs2AgBiBr6的带隙逐渐增大。继续升高压力至6.5 GPa,Cs2AgBiBr6晶体呈现非晶化趋势,带隙逐渐减小至1.7 eV。卸压至常压后,材料中残留的非晶结构部分保留了高压下的性质,使无铅钙钛矿Cs2AgBiBr6常压下的带隙减小8.2%。该工作对于探索双钙钛矿结构-性质间的关系,以及高压下性质的可控调节具有重要的研究意义。
南方科技大学 2021-04-13
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