MOF与MAP bBr3复合材料的制备与发光性能研究

近年来,铅卤盐有机钙钛矿材料MAPbX3(MA=CH3 NH3,X=Cl,Br,I)因其优良的光学性能而备受关注.但MAPbX3材料大多以量子点为主,需要在液体环境中进行制备以及分散在溶剂中进行保存,从而在一定程度上限制了其在太阳能电池、发光二极管等领域的发展.本文制备了MOF材料与MAPbBr3钙钛矿量子点的复合材料...     

不同溶剂诱导的中间相对钙钛矿薄膜结晶的影响

有机-无机杂化钙钛矿(MAPbI3)太阳能电池的光电转化效率增长飞速而被广泛关注。然而由于PbI2的生长速率要快于MAI的生长速率，导致钙钛矿晶体的形貌难以控制。因此，制备MAPbI3过程中统一MAI和PbI2生长速率极为重要。二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)作为氧给体可与PbI2形成配合物，用来制备致密的钙钛矿薄膜。通过改变前驱体溶液中DMF和DMSO的比例，调控中间相的形成过程实现了对晶体生长速率的调控。此外，DMSO与PbI2的配位能力要强于DMF,并且DMSO更容易与路易斯酸PbI2的S＝O双键发生作用，影响晶体的生长速率。最后，基于最佳浓度的DMSO前驱体溶液制备的钙钛矿薄膜的光伏器件，其光电转化效率可以达到16.41%。     

科技信息2条

内蒙古商都县新源电能公司将国际上开发出的新型半导体材料运用于开发太阳能电池，从而使现有的太阳能电池吸收更多的太阳光能，进而能转化成更多的电能。这种新型半导体材料是由锌、锰及碲组成的合金。这种材料能够同时吸收3种不同波长的太阳光线。利用这种新型半导体材料制成的太阳能电池将使太阳能的利用率提高到45％-50％。     

Ta: SnO2薄膜的制备与性能研究

SnO2作为一种典型的宽带隙半导体材料具有许多优异的物理和化学性质，例如极高的电子电导率、可见光透过率和化学稳定性，因此广泛用于光电材料、太阳能电池和气敏材料等各领域。采用溶胶 凝胶法在玻璃基片上制备了Ta掺杂SnO2透明导电薄膜，其中Ta含量在8 atom.%左右。Ta:SnO2薄膜的表面形貌较平整，但由于局部应力使薄膜出现了细小的断裂。Ta:SnO2薄膜为金红石结构，结晶程度较高，由于Ta5+、Sn4+离子半径接近，Ta原子溶入SnO2的晶格中置换Sn原子位置形成了稳定均一的固溶体结构，因此没有第二相出现，但是其晶格常数略有变化。     

全无机混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)相分离研究

混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)的带隙高度可调,是光伏和光电领域有广泛用途的纳米材料.在激光连续照射下发生的相分离会降低光电器件的效率,严重影响混合卤化物钙钛矿纳米晶在器件中的应用.本文制备了CsPbBr_(1.5)I_(1.5)和CsPbBrI_2钙钛矿量子点薄膜,对激光激发下的相分离行为与卤化物组成比例、光照时间、激光功率和旋涂浓度的关系进行了研究.研究发现:在不同光照时间、激光功率和旋涂浓度条件下,CsPbBr_(1.5)I_(1.5)量子点薄膜都产生了光谱蓝移的相分离,随后在黑暗下放置一段时间后再次进行测量,发现这种相分离是可逆的;而制备的CsPbBrI_2量子点薄膜在不同功率、光照时间、旋涂浓度下都很稳定,没有发生相分离,光谱只有略微蓝移.     

无机钙钛矿纳米晶CsPbBr3高温光致发光研究

无机钙钛矿纳米晶材料具有优良的物理特性,是光伏和光电领域有广泛用途的纳米材料;但高温时光致发光(PL)强度的降低,严重影响无机钙钛矿纳米晶的实际应用.本文制备了CsPbBr3@SiO2核壳纳米晶,并在300～550 K的温度下研究了无机钙钛矿纳米晶CsPbBr3的PL行为.研究发现,随着测试温度的升高CsPbBr3纳米...     

晶态和非晶态氧化铁薄膜电极电化学和光电化学特性的比较

本文比较了利用CVD技术生长的a—Fe_2O_3和α—Fe_2O_3薄膜电极的电化学和光电化学特性.实验表明:在1MKOH电解液中,α—Fe_2O_3薄膜电极具有较大的阳极电流,较稳定的光电位和较大的光电流.二者都显示出n型半导体特性.a—Fe_2O_3的导带边缘能级较高.光照时,光生载流子的效率更高,但却易于复合.     

量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法

介绍了量子点敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,详细描述了量子点敏化太阳能电池光阳极的不同制备方法及其界面的直接连接.分析了光阳极制备中存在的问题,指出为了提高量子点敏化太阳能的光电转换效率,需要进一步了解光阳极的结构、制备方法及界面性能,今后进一步研究的方向是寻找更好的量子点材料和性能优越的光阳极制备方法,降低量子点敏化太阳能电池的成本、提高其转换效率和稳定性.     

充气可展开结构中薄膜皱褶的有限元分析

柔性可展开结构作为新型空间结构日益得到广泛的关注和应用.由于薄膜的大量使用,薄膜皱褶已成为高精度空间结构最关心的问题之一.采用基于屈曲理论的有限单元法来研究矩形薄膜结构在剪切载荷作用下的皱褶变形,分析了剪切载荷、薄膜厚度及材料参数对形面精度的影响规律.研究结果表明,薄膜结构的平面度随剪切位移和薄膜厚度的增加而增大,薄膜材料的弹性模量和泊松比对薄膜结构的形面精度影响很小.     

Cu2ZnSnS4薄膜的制备及其光电性质研究

利用真空蒸镀法在钠钙玻璃上连续蒸镀Cu/Zn/Sn金属前驱体,在氮气保护下,在550℃对前驱体进行硫化,制备出具有类黝锡矿结构的多晶CZTS薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-VIS)、霍尔测量仪对样品进行了晶体结构、光学性质和电学性质表征.讨论了样品中预期成份比Cu/(Zn Sn)对CZTS薄膜结构及光电特性的影响.结果表明,当Cu/(Zn Sn)为0.57时,薄膜具有大于104cm-1光吸收系数、禁带宽度约为1.52 eV、较小的电阻率和较高的电子迁移率,适合作为太阳能电池吸收层.     

钙钛矿型La_2CuO_4亚微米材料的制备及性能研究

钙钛矿型La_2CuO_4材料由于具有良好的催化活性和热稳定性,有望取代贵金属成为廉价的催化剂。利用共沉淀法制备出一系列钙钛矿结构的La_2CuO_4亚微米材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、X射线光电子能谱仪(XPS)和比表面积分析仪(BET)等技术对La_2CuO_4材料的晶体结构、微观形貌、元素组成以及比表面积等进行了表征。利用紫外/可见/近红外(UV/Vis/NIR)分光光度计对材料的光吸收性能进行了测试。研究结果表明,所制备的La_2CuO_4材料均已形成单相钙钛矿结构,材料的颗粒大小均匀,其比表面积约为3. 056 m~2/g;但随着煅烧温度的升高,材料的颗粒有增大趋势。光谱测试结果表明,La_2CuO_4材料在整个测试波段都具有较好的光吸收表现,尤其在可见光范围显示出优异的光吸收性能。     

多元氧化物电子薄膜材料的单胞生长模式与界面应力诱导效应的研究

多元氧化物薄膜,特别是ABO_3钙钛矿结构的薄膜由于有铁电、压电、热释电和超导等特性和在多功能电子器件上的广泛应用而成为电子功能材料研究的热点．该文利用激光分子束外延和磁控溅射等薄膜制备技术,采用反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜的生长进行原位实时的检测分析,确定了在不同的工艺条件下氧化物薄膜的层状、层岛混合和岛状生长模式。优化了薄膜的生长条件,实现了对薄膜生长模式的有效控制,绘制出SrTiO_3、BaTiO_3等薄膜的生长模式图谱。测量计算了薄膜的表面活化能和沉积粒子在表面的有效扩散率,发现氧化物薄膜表面的生长运动单元具有活化能小、迁移时间长等重要特点,采用原子力显微镜(AFM)和掠入射XRD对层状生长薄膜的层厚结构进行了精细测量,提出了氧化物薄膜单胞生长动力学模型,即薄膜生长的主要单元是以B-O八面体为主体的单原胞基团．在此基础上,系统地研究了薄膜生长异质界面应力释放行为和对结构性能的影响,在小失配度、中等失配度和大失配度下体现出的不同生长规律,出现了在临界厚度下的相干外延、应变岛、双晶外延和近重位点阵等现象．最后,通过薄膜和衬底的失配度的选择来调整界面应力的影响,并通过工艺条件来诱导薄膜结构取向,如采用薄膜自外延技术和自缓冲层技术,有效地控制和大幅度改善了铁电薄膜、介电薄膜、超导薄膜和热释电薄膜的微结构和电磁性能。     

以PVP为添加剂的BST薄膜制备与结晶性能

用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基片上沉积Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜,采用SEM、XRD、AFM分析薄膜的表面形貌和结晶行为。为抑制薄膜裂纹,在前驱体溶液中加入高分子聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。结果表明,经700℃退火1h,得到表面平整、致密、无裂纹和孔洞以及晶粒取向高度一致的薄膜。薄膜钙钛矿结构明显,并随温度的升高而趋于完善。在结晶初期形成规则的柱状晶粒在长大和吞并的过程中逐渐形成颗粒状晶粒。薄膜的晶粒大小和表面粗糙度随退火温度的升高而增大。在平均晶粒较大且晶界分明的情况下,薄膜的均方根粗糙度仍能保持在7.854nm左右。     

高温溅射Sn-Ni复合薄膜材料及其电化学性能研究

Sn基负极材料由于具有高的比容量而受到研究者们的青睐.本文采用磁控溅射法制备了Sn-Ni复合薄膜材料,并研究了溅射温度对Sn-Ni复合薄膜材料的物理及电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段对材料进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了溅射温度...     

金属卤化物钙钛矿模板的构筑及表征

利用直链有机胺与金属卤化物在适当的溶剂中进行反应,成功的制备出金属卤化物衍生型钙钛矿化合物,通过傅立叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见吸收(UV-vis)光谱表征了一系列卤化物钙钛矿模板的结构及光学性质.结果表明:从长链胺、胺盐到金属卤化物钙钛矿模板,结构均发生改变,证明了钙钛矿模板的形成;随着无机阴离子半径的增大,紫外可见吸收光谱吸收峰发生红移.     

基于射频磁控溅射技术高容量硅负极薄膜材料可控制备研究

硅基薄膜材料由于具有较高比容量、较好的循环寿命等优势而备受关注.本文采用射频磁控溅射方法在不同功率下制备了锂离子电池Si薄膜负极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了射频溅射功率对硅负极薄膜材料的电化学性能影响.研究结果表明在溅射时间为5 min的条件下,当溅射功率为120 W时,Si薄膜的综合电化学性能是最优的,其首周充电比容量达到3595 mAh/g,循环150周后容量仍然高达2768 mAh/g,显示出了良好的循环性能,同时也表现出较好的倍率性能.     

基于受激辐射损耗技术的量子点的原位分辨研究

钙钛矿量子点具有超窄发射线宽、波长可调谐以及超高量子产率等优点,目前已经广泛应用在光电器件中.掌握器件中相邻量子点间的作用机制及其动力学光学特性对提高器件的整体性能至关重要.目前由于受到衍射极限的影响,很难通过传统光学系统研究钙钛矿量子点器件纳米尺度下的光学特性.而STED技术与钙钛矿量子点结合能够实现器件中纳米尺度下...     

离子束辅助沉积技术对薄膜光学特性的影响

用计算机模拟离子辅助薄膜沉积过程和工艺实验,发现离子辅助能够提高薄膜的聚集密度、附着力,改善薄膜光学特性。然而,高能离子束诱发薄膜材料相当大的吸收,导致该技术几乎无法使用。作者通过对碲化铅薄膜材料理论和工艺分析,证实了低能、高密度离子束辅助是一种极有发展前途的新技术。     

钙钛矿修饰玻碳电极循环伏安法测定银离子的研究

首先合成了钙钛矿C2H4(NH3)2Pb2Br6NCs,然后将钙钛矿修饰到玻碳电极上,修饰好的电极对Ag+的灵敏度最好.为此,优化了钙钛矿修饰玻碳电极测定Ag+的条件为:0.10 mol·L-1邻苯二甲酸氢钾-硝酸缓冲液(pH 3.80)2.5 mL,1.0 mol·L-1 KNO36.5 mL.测定Ag+的线性范围为...     

半导体材料在传感器中的应用

Sio2薄膜是一种新型的、性能优良的半导体材料。本文主要介绍Sio2薄膜在各种传感器中的应用,并对该材料的发展趋势进行展望。