基于易升华添加剂辅助合成纯相富铯(CH(NH2)2)xCs1−xPbI3 钙钛矿

钙钛矿材料化学组分是决定钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的关键,纯无机钙钛矿CsPbI₃具有相对较好的热稳定性和光稳定性,但由于Cs⁺具有较小的离子半径而导致无机钙钛矿相不稳定。最近研究发现富铯FA_xCs_1?xPbI₃钙钛矿具有相对稳定的相结构,且可以很大程度上保持无机钙钛矿材料的热稳定性和光照稳定性,是一种非常具有前景的钙钛矿材料体系。目前这种富铯的FA_xCs_1?xPbI₃材料合成是通过引入过量有机组分FAI实现的,其中FAI一方面充当钙钛矿的掺杂剂,另一方面过量的FAI充当添加剂。由于其具有较高的升华温度,后续需要较高的温度使过量的FAI升华,实际上这在实验上很难实现对FAI升华量的精确控制。本文重点研究具有低升华温度的胺类,如碘甲胺(MAI)、碘化二甲胺(DMAI)、碘化乙胺(EAI)、碘化胺(NH₄I)和醋酸甲脒(FAAC),作为添加剂制备富铯FA_xCs_1?xPbI₃钙钛矿材料体系的可行性,这一方面可以有效降低钙钛矿薄膜的热处理温度;另一方面可拓宽的制备纯相钙钛矿成分的窗口期,这对大面积制备纯相富铯FA_xCs_1?xPbI₃钙钛矿薄膜尤为重要。结果表明MAI和DMAI可以作为合成FA_xCs_1?xPbI₃钙钛矿材料的有效添加剂,其与PbI2间较强的作用力可以促进Cs₄PbI₆的形成并有效抑制δ-CsPbI₃副产物的生成。合适的升华温度可以使薄膜在保持钙钛矿相结构的同时在较低温度升华去除过量的添加剂,最终实现在相对温和的条件下制备纯相富铯FA_xCs_1?xPbI₃钙钛矿材料。     

含吡嗪的缩氨基脲配体Ni（Ⅱ）/Cd（Ⅱ）配合物的晶体结构及与DNA的相互作用

合成配合物[NiL₂]·CH₃OH·0.5H₂O（1）和[Cd（HL）Cl₂]（2）（HL=3-甲基2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲）并通过单晶衍射、元素分析及红外光谱表征其结构。单晶衍射结果表明,配合物1中,Ni（Ⅱ）离子与2个拥有N₂O电子供体的阴离子配体L-配位,配位构型为扭曲的八面体。而配合物2中,Cd（Ⅱ）离子与1个中性三齿配体HL和2个氯离子配位,拥有扭曲的四方锥配位构型。荧光光谱结果表明,配合物与DNA的相互作用强于配体。     

含吡嗪的缩氨基脲配体Ni(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配合物的晶体结构及与DNA的相互作用

合成配合物[NiL₂]·CH₃OH·0.5H₂O（1）和[Cd（HL）Cl₂]（2）（HL=3-甲基2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲）并通过单晶衍射、元素分析及红外光谱表征其结构。单晶衍射结果表明,配合物1中,Ni（Ⅱ）离子与2个拥有N₂O电子供体的阴离子配体L^-配位,配位构型为扭曲的八面体。而配合物2中,Cd（Ⅱ）离子与1个中性三齿配体HL和2个氯离子配位,拥有扭曲的四方锥配位构型。荧光光谱结果表明,配合物与DNA的相互作用强于配体。     

薄膜结构及形貌对钙钛矿电池性能的影响

采用液相连续沉积法制备了有机/无机杂化钙钛矿太阳电池,并研究了不同形貌钙钛矿(CH3NH3PbI3)光活性层对太阳电池性能的影响.实验结果表明在连续沉积法中PbI2的结构对CH3NH3PbI3层的形貌具有重要的影响,PbI2薄膜中适当的孔洞结构有利于其与CH3NH3I充分反应形成CH3NH3PbI3层.致密的PbI2层造成PbI2的转化不完全,导致CH3NH3PbI3颗粒较小,吸收较弱,影响电池的短路电流.而CH3NH3PbI3颗粒过大会引起CH3NH3PbI3薄膜孔洞产生,造成电池的开路电压下降.通过对电池制备工艺的优化获得了13.5%的最佳光电转换效率.     

绝缘氧化物包覆对钙钛矿太阳电池性能及界面电荷复合动力学的影响

采用浸渍法对钙钛矿太阳电池的介孔层TiO₂纳米颗粒进行了SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃几种绝缘氧化物包覆,研究了其对电池光伏性能以及界面电荷复合动力学的影响。结果表明, SiO₂包覆之后,电池的填充因子(FF)从67.6%提高到72.3%,光电转换效率提升到13.7%, ZrO₂和Al₂O₃包覆导致电池开路电压提升约50mV,但是短路电流(J_sc)和填充因子略有下降。采用纳秒时间尺度的瞬态吸收光谱技术,从时间分辨的角度分析了钙钛矿电池界面的电子和空穴的复合寿命,对电池性能的变化给出了合理的解释。     

硼酸提升钙钛矿太阳能电池前驱体溶液的稳定性

钙钛矿前驱体溶液的稳定性是一个长期被忽视的问题,其对器件效率、稳定性和一致性至关重要.在甲胺甲脒复合钙钛矿体系中,溶液的不稳定性主要是由碘化甲胺的去质子化及其衍生的转亚胺基副反应造成的.在本文中,我们系统研究了不同的酸添加剂对去质子化和转亚胺基反应平衡的影响规律,发现不易于升华的硼酸具有更好的稳定效果.硼酸作为一种路易...