手性钙钛矿纳米材料的构筑及光电性能

金属卤化物钙钛矿纳米材料因其丰富的化学结构和优异的光电性能,已成为一种极具应用前景的半导体材料。在钙钛矿无机框架中引入有机手性分子后,能够比较容易地得到手性钙钛矿纳米材料,从而可以极大地推动智能光电材料和自旋电子器件的快速发展。本文将综述手性钙钛矿纳米材料的构筑与手性产生机理的最新研究进展,包括一维手性钙钛矿纳米线、二维及准二维手性有机-无机杂化钙钛矿纳米片、三维手性钙钛矿纳米晶、超分子组装体系中诱导的手性钙钛矿纳米晶等。值得注意的是,不同种类的手性钙钛矿纳米材料在圆二色性、圆偏振发光、铁电性、自旋电子学等方面展现出优异的光电性能及巨大的应用前景。但是,有关手性钙钛矿纳米材料的研究目前还处于初级阶段,其中很多机理还存在争议,许多基础性和应用型的工作也有待开展。     

Structures and luminescence properties of Yb3＋ in the double perovskites Ba2YB＇O6 （B＇=Ta5＋, Nb5＋） phosphors

The Yb³⁺ doped Ba₂YB'O₆ (B'=Ta⁵⁺, Nb⁵⁺) were prepared by high temperature solid-state reaction method, their structures were determined by x-ray diffraction and refined by Rietveld method. The diffuse reflection absorption, excitation and emission spectra of Yb³⁺:Ba₂YB'O₆ (B'=,Ta⁵⁺, Nb⁵⁺) were measured at room temperature. Under the excitation of ultraviolet light, these phosphors exhibit broad charge transfer band emissions of TaO₆ or NbO₆ centre with large Stokes shift. The Yb³⁺ doped into these hosts are situated at Y³⁺ sites of cubic symmetry (O_h). The experimental energy levels of Yb³⁺ in Ba₂YTaO₆ and Ba₂YNbO₆ were determined by photoluminescence and diffuse reflection absorption spectra. Their wavefunctions and theoretical energy levels were obtained by diagonalising the Hamiltonian matrix. The experimental energy levels were fitted by Levenberg--Marquardt iteration algorithm to determine crystal field parameters. Then, the magnetic-pole transition line strengths of Yb³⁺:Ba₂YB'O₆(B'=Ta⁵⁺, Nb⁵⁺) from (²F_5/2)Γ₈^- to the low-energy states were calculated.     

SrRuO3样品的制备及性能研究

利用化学共沉淀法制备了SrRuO3样品.X射线衍射确定样品为单相正交畸变钙钛矿结构.扫描电子显微镜观察了颗粒形貌基本成球形,颗粒尺寸分布在150~300 nm范围之间,SrRuO3样品在161 K温度以下具有铁磁性,SrRuO3样品没有表现出金属导电性.     

固相反应法制备的Gd0.7Sr0.3MnO3粉末的磁学特性

利用固相反应法制备了用Sr部分替换GdMnO3中Gd的锰基钙钛矿氧化物Gd0.7Sr0.3MnO3.X射线衍射表明其晶体结构为正交晶系,空间群为Pnma.通过测量样品在零场冷却和加场冷却下的磁化强度及磁化率随温度的变化曲线,得出样品显示亚铁磁特性,Mn和Gd两个子晶格相互反平行.根据居里-外斯定律得知其居里温度为61 ...     

烧结温度、La掺杂对Bi_(1-x)La_xMnO_3结构及磁性能的影响

用溶胶-凝胶(so-lgel)法制备了多铁Bi1-xLaxMnO3(BLMO,0.1≤x≤0.4)系列样品.样品的结构表征(X-射线衍射,扫描电子显微镜)及差热-热重(TG-DTA)分析测量显示,形成稳定的BLMO钙钛矿相的烧结温度位于900~950℃.La掺杂对BLMO样品(950℃烧结)的结构和磁性能的影响也被仔细研究.结果显示,随着La掺杂减少,样品中BLMO钙钛矿相减弱,铁磁转变温度(TC)由53K降至41K,而饱和磁化强度经历了先降低再升高的变化.这可归因于La含量较少的样品中Bi空位浓度的增加诱导了Mn-O-Mn键角的减小和局域Mn4+离子的增多,使得Mn3+和Mn4+离子的铁磁超交换增强和Mn3+离子的dz2轨道有序受到局域破坏.     

电沉积－退火工艺制备铜铟硒太阳能电池薄膜及表征

利用电沉积硒气氛下后续退火的工艺制备出了高结晶质量的铜铟硒薄膜．通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外-可见-近红外光谱和阻抗谱技术对退火后的铜铟硒薄膜进行表征,结果表明530 oC硒化退火后的铜铟硒薄膜具有四方的黄铜矿晶体结构,晶粒尺寸达到微米量级,光学带隙为0.98 eV,经过KCN溶液去除表面高导电性的铜硒化合物后铜铟硒薄膜的载流子浓度在10¹⁶ cm^-3量级．利用硒化退火的铜铟硒薄膜作为光吸收层制备了结构为AZO/i-ZnO/CdS/CIS/Mo/glass的太阳能电池,在AM1.5光照条件下对其电流-电压特性测试后发现面积为0.2 cm²的电池可以达到0.96％的能量转换效率,并对限制电池效率的原因做出了初步的分析和讨论.     

Ag纳米颗粒对有机小分子太阳能电池性能的改善

在有机小分子太阳能电池CuPc/C60和TiOPc/C60的阳极ITO表面分别制备了一层Ag纳米颗粒,并采用MoO3作为阳极缓冲层,器件的性能均得到有效改善.Ag纳米颗粒的引入所形成的表面等离子激元共振可显著提高有机光活性层的吸收效率和光生激子的分解效率;而MoO3有效抑制了光生激子在有机/金属界面处发生的猝灭,提高了...     

新型高效太阳能电池研究进展

第三代太阳能电池以超高效率、薄膜化、低成本为主要目标,目前发展起来的有多结叠层太阳能电池、中间带太阳能电池、多激子产生太阳能电池、热载流子太阳能电池和热光伏太阳能电池等.文章简要介绍了以上几种新型太阳能电池的工作原理和最新进展,并对其发展前景作了分析和预测.     

光栅表面太阳能电池吸收特性及其优化

本文从电磁场理论出发,运用时域有限差分方法(FDTD)研究了硅太阳电池表面光栅结构在电池工作波段的吸收特性,讨论_广光栅深度对光谱特性的影响.为得到更好的吸收效果,优化了太阳能电池表面的光栅结构,加强了电池表面对太阳光的吸收,提高了电池的效率.     

侧链调控在有机光电高分子材料中的应用研究进展

有机光电聚合物材料是由共轭主链与柔性侧链组成,具有制备简单、成本低廉、重量轻及可制成柔性器件等突出优点,近年来成为国内外研究的前沿和热点.目前对聚合物材料主链结构的优化研究较多,基于侧链调控的报道则相对较少.对主链共轭高分子光电材料侧链调控的目的主要是改善材料的溶解性能,然而,侧链修饰的影响远非如此.研究发现,侧链修饰后聚合物材料的吸收光谱、能级分布、载流子迁移率、器件共混膜形貌以及界面形态等光电性能方面可发生不同程度的变化.此类研究成果无疑将对设计与优化有机聚合物材料分子结构、活性层形貌与界面形态以及器件制备方法和加工工艺具有指导意义.同时,随着器件制备方法的不断改进以及加工工艺的不断发展,为进一步改善器件效率,提高纳米活性材料的形貌调控与界面形态优化能力,基于有机光电高分子材料侧链调控的研究价值日益突显.因此,结合高分子光电材料应用领域的研究现状,以聚合物分子侧链结构优化设计为出发点,基于侧链调控为主题,以不同的修饰侧链为研究对象,对光电高分子材料侧链调控中拟解决的问题及本实验室的相关工作做主要综述.