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亚博-刘明侦教授团队在Cell子刊iScience上发表论文

时间:2020-03-22 15:21:42作者:亚博足彩app-官方下载来源:佛山市亚博足彩app-官方下载科技有限公司
     

  近日,我校材料与能源学院刘明侦传授率领的进步前辈光电材料与器件研究中间在国际闻名期刊iScience(Cell子刊)上颁发题为“Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3 for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization”的研究论文。这是我校初次以第一作者和通信作者单元在iScience上颁发研究论文。

  iScience是国际闻名Cell Press出书社旗下的开放获得期刊,该期刊涵盖了生命、物理和情况科学范畴的根本和跨学科范畴的利用研究,收录了范畴内最前沿的优异论文。

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图1:Cs基钙钛矿晶体布局和钙钛矿电池器件布局示意图

  成长可延续能源是现今情况科学研究的热门,钙钛矿太阳能电池因为其优良的光电机能和低廉的制造本钱遭到了极年夜的存眷。钙钛矿太阳能电池首要包括电荷传输层和光接收层,此中光接收层采取具有ABX3布局的钙钛矿材料(图1)。此中,全无机钙钛矿CsPbI3在其立方相(α相)时,具有1.73eV的宽带隙布局,这一特点促使它成为钙钛矿/硅基叠层太阳能电池顶部电池的抱负接收层材料。

  但是,α相CsPbI3在室温下易产生相改变,致使其光电转换效力年夜幅降落。为领会决这一问题,利用“HPbI3”辅助调理其结晶进程从而达按捺室温相改变这一方式成为制备室温不变高效的全无机CsPbI3薄膜的主流方式。在该论文中,作者经由过程一系列表征手段(如原位热重-傅里叶红外光谱耦合阐发(in-situ TG-FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等,图2),对“HPbI3”粉末进行具体的布局成份阐发,证实了经由过程溶液法合成的“HPbI3”其实不存在,取而代之的是一种含有有机物的物资,即CH3NH2CH3PbI3(DMAPbI3)。缘由是因为先驱体溶液中的溶剂二甲基甲酰胺(DMF)在酸性前提下产生水解反映,从而引入了CH3NH2CH3+(DMA+)离子。这一成果证实了采取常规“HPbI3”方式制备出的薄膜并不是全无机CsPbI3钙钛矿材料,而是掺入了DMA+离子的有机无机杂化CsxDMA1-xPbI3薄膜。是以,作者在文章中也进一步切磋了DMA+离子对钙钛矿薄膜和器件的影响,终究制备出不变高效的CsxDMA1-xPbI3钙钛矿太阳能电池。

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图2:原位热重-傅里叶红外连用和核磁共振氢谱阐发别离顺次肯定粉末样品中的

有机物的官能连合构和肯定有机份子布局

  文章周全阐发并确认了操纵氢碘酸(HI)作为添加物插手消融有PbI2的DMF溶剂中生成DMAPbI3的这一结论,揭露了HI可以或许引诱溶剂DMF产生水解,系统地研究了水解产品DMA+离子对Cs基钙钛矿太阳能电池光电机能的影响,对进一步理解和提高Cs基钙钛矿太阳能电池的光电转换效力具有积极主要意义。

  该论文电子科技年夜学材料与能源学院为独一通信单元,刘明侦传授为独一通信作者;硕士研究生裴云鹤和刘洋为该论文的配合第一作者;裴云鹤在研究生时代以第一作者身份已在Nanoscale上颁发论文,今朝已前去英国牛津年夜学交换进修;刘洋曾屡次加入太阳能电池会议,今朝已前去国度纳米中间进行进修。

  刘明侦传授团队首要从事新型太阳能电池研究,特殊是在钙钛矿太阳能电池范畴,环绕新材料摸索、工艺制备、器件优化等标的目的,做出了一系列立异功效。最近几年来,该团队已在国际闻名期刊上颁发多篇论文。

  论文链接:https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30121-X?rss=yes

  团队主页链接:http://optoelectronics.uestc.edu.cn/

编纂:罗莎  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟

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