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一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法
本发明提供了一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法。在惰性气体保护的条件下,先将AgBr和BiBr3与反应溶剂十八烯,表面活性剂油酸、油胺混合,使其完全溶解,然后将混合溶液加热至反应温度,随后注入溶有溴化丁胺的DMF溶液,体系开始反应生成钙钛矿结构,并随着反应的进行,逐渐形成(C4H9NH3)2AgBiBr6量子点,最后用丙酮淬灭反应,即得到最终的(C4H9NH3)2AgBiBr6双金属钙钛矿量子点。本发明采用热注入合成方法,通过调节合成环境的酸性,在不改变钙钛矿形貌和晶体结构的前提下,实现对钙钛矿光学性能的调控。合成的钙钛矿量子点单分散性和稳定性较好,形貌均一,对于构筑能带隙可调的光电器件具有深远的意义。
东南大学 2021-04-11
钙钛矿太阳能电池中非辐射复合能量损失的研究
钙钛矿太阳能电池制备工艺简单,成本低廉。近年来,该类太阳能电池因其快速增长的光电转换效率和逐步提升的器件稳定性,吸引了学术界和产业界的广泛关注,为光伏领域带来了新的机遇。然而,由于钙钛矿太阳能电池中存在非辐射复合损失,所以目前的光电转换效率依然低于肖克利-奎塞尔(Shockley-Queisser)理论所定义的极限效率。因此,最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失是进一步提升电池器件效率的未来研究重点。 鉴于此,研究团队基于已有的研究基础,对“最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失”这一论题进行深入探讨和系统总结。该综述文章主要包括以下几个方面:首先,介绍了钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的起源,并详细讨论了非辐射复合损失的定量化测试方法;其次,系统总结了在降低非辐射复合损失方面的最近研究进展;再次,依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的最高光电转换效率进行了科学预测;最后,在展望部分,前瞻性地指出了最大化降低非辐射复合损失的未来努力方向。图1. 金属卤化物钙钛矿活性层内的电荷载流子产生与复合动力学机制 在理想的金属卤化物钙钛矿半导体材料中,所有的光生电子和空穴最终将通过发射光子的方式进行复合(即:辐射复合)。然而,在实际的钙钛矿太阳能电池中存在大量的非辐射复合通道(如图1所示),绝大部分光生载流子将优先通过其他非辐射途径进行复合(例如,缺陷辅助复合,俄歇复合,界面诱导复合,电声耦合,带尾态复合等)。这些非辐射复合损失过程极大降低了电池在稳态下的光生载流子浓度,从而减小了金属卤化物钙钛矿层中准费米能级劈裂的能级差,最终造成钙钛矿太阳能电池较大的电压损失。因此,最大化降低或抑制这些非辐射复合通道是提升器件开路电压和光电转换效率的关键。 针对各种非辐射复合通道,该综述首先介绍了目前量化分析非辐射复合损失的常规测试技术以及测试要点,如图2所示。图2. 量化钙钛矿薄膜和完整器件中非辐射复合损失的表征技术 随后,结合当前研究现状,进一步梳理了近年来在降低非辐射复合损失方面取得的一系列重要进展。值得一提的是,该研究团队去年在《Science》杂志上报道的基于溶液二次生长方法构建渐变结的策略(如图3所示),在降低反式钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失方面效果显著(Science 360, 1442-1446)。此后,一系列研究报道显示,相似的策略在正式常规结构钙钛矿太阳能电池和全无机钙钛矿太阳能电池中也可以获得正向的实验结果。由此说明,在金属卤化物钙钛矿半导体材料中构建有效的渐变结对后续降低非辐射复合损失具有非常重要的借鉴价值。图3. 渐变结钙钛矿太阳能电池器件结构和渐变结的时间分辨光谱 此外,该综述还以当前最高效率的砷化镓太阳能电池为参照,先假定钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与砷化镓太阳能电池的情形一致,再依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的性能参数进行科学预测,进而给出电池器件所能达到的最高光电转换效率,如图4所示。图4. 当钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与当前最高效率砷化镓太阳能电池的情况相同时,单结钙钛矿太阳能电池可实现的最优器件性能参数 最后,该综述也指出,目前提升器件性能的两条主要途径是最优化光子俘获和最大化降低非辐射复合损失。如果能将二者进行有效整合,探索更可靠的协同优化策略,这可能会是将器件光电转换效率提升至接近理论极限的可行方案。为此,综述也对一些未来的努力方向进行了展望。 总的来说,该综述为最大程度地降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失提供了理论总结,也为开展实验工作提供了参考借鉴,对进一步提升电池效率,推动该类电池产业化应用有重要意义。
北京大学 2021-04-11
限域效应驱动的二维碘化铅钙钛矿铁电体的发现
前期,东南大学化学化工学院国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室科研人员首次发现了杂化铅碘钙钛矿分子铁电薄膜中的“涡旋-反涡旋”(vortex-antivortex)畴结构。此次,
东南大学 2021-01-12
一种半透明钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本发明公开了一种半透明钙钛矿太阳能电池及其制备方法,钙 钛矿太阳能电池包括透明导电基板 a、无机电子传输层、光捕获层、无 机空穴传输层和透明导电基板 b,其中光捕获层由 DXZ3 型钙钛矿材 料 形 成 , D 选 自 Cs<sup>+</sup> 、 CH3NH3<sup>+</sup> 、 CH(NH2)2<sup>+</sup> 或 其 混 合 物 , X 选 自 P
华中科技大学 2021-04-14
一种二元金属复合钙钛矿材料、制备方法及其应用
本 发 明 公 开 了 三 种 新 的 二 元 金 属 盐 钙 钛 矿 材 料 AB<sup>1</sup>B<sup>2</sup>X3(X:Cl、Br、I)及其制备方法,以及 其在多种结构的钙钛矿太阳能电池制备中应用,属于新材料太阳能电 池 领 域 。 本材料由有机卤化物 <img file=""DDA0000889538320000011.GIF"" wi=""508"" he=""77"" /&g
华中科技大学 2021-04-14
一种β,β-二芳基烯的合成方法
本发明公开了一种β,β-二芳基烯的合成方法,在有机酸溶剂中,在钯催化剂和银盐的存在下,卤代芳烃与末端烯基化合物经偶联反应得到β,β-二芳基烯;其中,有机酸溶剂为醋酸,钯催化剂为醋酸钯,银盐为醋酸银、碳酸银或氧化银,卤代芳烃为碘代芳烃,偶联反应的反应温度为80~130℃,反应时间为0.25~24小时。采用本方法,以对环境友好的有机酸作为溶剂,并以银盐为添加剂,具有催化剂用量少,无需添加其他配体,反应条件简单温和,后处理简单,产物收率高等优点。
浙江大学 2021-04-11
乙炔氢氯化制氯乙烯Au基催化剂
"氯乙烯(VCM)主要用于合成聚氯乙烯树脂(PVC)。目前我国氯乙烯生产主要通过乙炔法生产。然而,乙炔法一直采用剧毒的氯化汞催化剂,严重制约着乙炔法的可持续发展。Au催化剂被众多研究者认为是最有可能工业化的非汞催化剂。本研究制备了一种促进型Au基催化剂,结果表明该催化剂对Au活性物种的失活、催化剂载体表面的积碳消除作用有明显的促进效应。稳定性考评结果显示,在工业条件下,氯乙烯选择性为100%,预估寿命超过3000 h。相关研究结果已申请多项中国专利。 项目已完成实验室小试和催化剂组成,载体等参数的优化和催化剂放大制备。拟应用于全国层面的氯碱行业替代剧毒氯化汞催化剂,即煤基乙炔氢氯化合成氯乙烯单体过程中的关键催化剂,在不改变原有乙炔氢氯化工业反应条件前体下仅替换现有氯化汞催化剂即可,具有较好的社会效益。"
厦门大学 2021-04-10
氮化硅基光子集成技术及关键器件
项目采用了中山大学自主研发的低损耗低应力超低温氮化硅材料平台,研制了一系列光子集成的关键 器件
中山大学 2021-04-10
生态型超高性能水泥基复合材料
科研团队一直致力于生态型超高性能水泥基复合材料的研究,并先后得到国家自然科学基金重点项目及国防项目及地方重大工程项目的资助。经过十余年的科研积累,研制出多种生态型超高性能水泥基复合材料。这些研究成果大多应用在对使用性能要求苛刻的重大工程项目当中。其性能特点主要包括:环保:大掺量复合工业废渣,取代60%水泥,降低环境负荷;性能优良:抗压强度100MPa~200MPa,抗弯强度:25MPa~60MPa,断裂能:>30000J/m2 ,高动态力学性能(高抗冲击、高抗疲劳、高抗爆炸、高抗侵彻能力),高抗裂低收缩低徐变性能(在力学因素、环境因素和气候因素作用下具有高抵抗变形和抑制开裂的能力),超高耐久性(高耐水性、高抗冻性、高抗腐蚀性、高抗渗性、高抗碳化能力);养护和成型工艺简单:标准养护或自然养护,可免振自流平成型,大量节省能耗。
东南大学 2021-04-10
高性能聚合物水泥基自流平材料
本发明高性能聚合物水泥基自流平材料是根据现代工程发展需求发展而研制出的一 种新型地面材料。具有施工简便、流平差异小、无收缩、强度高的特点。聚合物水泥基 自流平材料具有优异的流动性,流动度 220mm 左右,可以在自重作用下自流平,具有良 好的稳定性,具有薄层(3—5mm),抗压、抗折强度高,与基础层粘结牢固,施工方便, 快速等特点.该材料配制方便,不需提捣,抹压地面即可获得平整光洁的地面,是一种 具有应用前景的新型材料。适用于混凝土(砂浆)及各种砖、石的楼、地面上做平整度 要求较高的地坪,亦可用作结构坚实的基面找平和修补,无需抹光,即可直接使用;也 可直接在其表面进行铺贴饰面等施工。本品无毒,加水拌和即可使用,属环保型产品。 本发明的聚合物水泥基自流平材料可广泛用于地面自流找平,二次地面的基层找平, 地面终饰层的自流找平以及旧地面、起砂地面及施工不合格地面修补等工程。
同济大学 2021-04-11
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