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基于准二维钙钛矿的窄线宽红光电致发光器件性能研究
1
作者 张云杰 李晓丹 +1 位作者 郭晓阳 刘星元 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1211-1218,共8页
金属卤化物钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有宽色域和高色纯度,在照明和显示方面有着广阔的应用前景。英国伦敦大学研究团队发表于Scientific Reports的一项开创性研究发现,每天只需暴露在红光下3 min,就能显著缓解视力下降。而钙钛矿的光... 金属卤化物钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有宽色域和高色纯度,在照明和显示方面有着广阔的应用前景。英国伦敦大学研究团队发表于Scientific Reports的一项开创性研究发现,每天只需暴露在红光下3 min,就能显著缓解视力下降。而钙钛矿的光谱可调性及较高的色纯度都为护眼红光PeLEDs的实现提供了保障。与以往的界面工程、配体工程等不同,本文从结构优化的角度来提升准二维钙钛矿红光PeLEDs的外量子效率(EQE),即结合微腔结构实现线宽更窄的红光电致发光器件。结果表明,将分布式布拉格反射镜(DBR)与PeLEDs相结合,设计并制备的基于微腔结构的高性能PeLEDs在窄化PeLED的电致发光(EL)半高全宽的基础上实现了EQE成倍增长,最大EQE能达到11.26%。相较于同条件下制备的参比器件,具有微腔结构的PeLED器件EL线宽窄化到参比器件的1/3,仅为11 nm。 展开更多
关键词 准二维钙钛矿 分布式布拉格反射镜 红光 电致发光 半高全宽
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准二维钙钛矿中结晶调控与低阈值微纳激光器
2
作者 高华兴 张红旗 李璇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期22-26,共5页
准二维(Q-2D)钙钛矿由于大的激子结合能和量子限域作用,是一种可以应用于光电器件构筑的有前途的材料。然而,Q-2D钙钛矿是具有丰富晶界和界面的多相结构,在能量传递过程中导致非辐射损耗。本工作通过操纵不同n相的结晶动力学过程,实现了... 准二维(Q-2D)钙钛矿由于大的激子结合能和量子限域作用,是一种可以应用于光电器件构筑的有前途的材料。然而,Q-2D钙钛矿是具有丰富晶界和界面的多相结构,在能量传递过程中导致非辐射损耗。本工作通过操纵不同n相的结晶动力学过程,实现了Q-2D钙钛矿中更高效的能量传递。通过在Q-2D钙钛矿前驱体中引入钠离子来实现对Q-2D钙钛矿成核和生长过程的操控。研究表明,钠离子的掺入促进高n相的成核,使不同n相在空间上更均匀地分布,寿命的表征证实该操作促进了能量的转移。得益于这种高效的能量传递过程,与普通薄膜体系的光放大阈值(23.3μJ·cm^(-2))相比,掺杂薄膜的光放大阈值降低至14.3μJ·cm^(-2)。该研究提供了一种有效的优化Q-2D钙钛矿光子学性能的新方法,从而进一步拓宽Q-2D钙钛矿的光子学应用范围。 展开更多
关键词 准二维钙钛矿 Na+掺杂 结晶调控 能量传递 微纳激光器
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准二维钙钛矿太阳能电池的研究进展 被引量：3
3
作者 魏静 王秋雯 +1 位作者 孙相彧 李红博 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期100-116,共17页
目前,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已超过25%,飞速提升的效率使得人们越来越期待商业化的应用,但钙钛矿材料的稳定性问题却是其商业化所面临的最大挑战,准二维钙钛矿有望解决这一问题。利用大的有机间隔阳离子的疏水性和热稳定性,以... 目前,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已超过25%,飞速提升的效率使得人们越来越期待商业化的应用,但钙钛矿材料的稳定性问题却是其商业化所面临的最大挑战,准二维钙钛矿有望解决这一问题。利用大的有机间隔阳离子的疏水性和热稳定性,以及更高的晶体形成能和更加稳固的结构,准二维钙钛矿能够有效提高钙钛矿的稳定性。此外,准二维钙钛矿对钙钛矿薄膜的形态也具有明显的改善作用,可代替反溶剂工程,简化工艺,满足钙钛矿的工业化生产要求。然而,由于绝缘的有机间隔阳离子导致的相对大的带隙和低的载流子迁移率,阻碍了载流子传输,准二维钙钛矿太阳能电池的效率仍然与三维钙钛矿相差较大。因此,对于准二维钙钛矿,必须对其特性和器件应用等进行深入研究,以进一步优化器件性能。本文总结了准二维钙钛矿太阳能电池的研究进展,归纳了准二维钙钛矿的分子结构、准二维结构提升三维钙钛矿稳定性的方法和原理、准二维钙钛矿的相分布及其载流子传输特性,分析了准二维钙钛矿太阳能电池目前面临的问题并对其前景进行了展望,期望为制备高效稳定的准二维钙钛矿太阳能电池提供参考。 展开更多
关键词 准二维钙钛矿 相分布 载流子传输 太阳能电池 稳定性
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利用多氟丙烯酸酯添加剂提升准二维钙钛矿发光二极管性能
4
作者 张涛 龚思敏 +2 位作者 陈平 陈琪 陈立桅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第12期87-94,共8页
准二维钙钛矿由于具有较大的激子结合能和高效的能量转移等优势,在发光二极管(light-emitting diodes,LED)中的应用前景被广泛看好。然而,准二维钙钛矿溶液加工成膜过程中易形成大量的低维相和表界面缺陷,引起严重的非辐射复合,成为限... 准二维钙钛矿由于具有较大的激子结合能和高效的能量转移等优势,在发光二极管(light-emitting diodes,LED)中的应用前景被广泛看好。然而,准二维钙钛矿溶液加工成膜过程中易形成大量的低维相和表界面缺陷,引起严重的非辐射复合,成为限制发光二极管器件性能的瓶颈。在本工作中,通过在PEA2Cs2Pb3Br10钙钛矿前驱体中加入1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷(OFHDODA)小分子添加剂,将钙钛矿薄膜的荧光量子效率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)从19.7%提升到了49.0%,发射波长从508 nm红移到511 nm。这主要归因于OFHDODA与钙钛矿之间的物理化学相互作用有效抑制了非辐射复合,一方面多氟结构与PEA+之间的氢键相互作用调控了结晶动力学,抑制了低维相的产生;另一方面酯基具有较强的路易斯碱性,钝化了表界面未饱和Pb2+缺陷。相应地,准二维钙钛矿LED的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)从8.55%提高到了13.76%。这项工作为设计新型多功能小分子添加剂,抑制准二维钙钛矿中的非辐射复合损失提供了思路。 展开更多
关键词 准二维钙钛矿 非辐射复合 低维相抑制 缺陷钝化 多氟丙烯酸酯添加剂
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基于长链胺及聚合物的高效蓝色发光器件 被引量：1
5
作者 杨小丽 何丽红 +2 位作者 连亚军 吴燕婷 肖择武 《西南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第9期43-49,共7页
为了促进钙钛矿发光器件在显示和照明方面的应用,钙钛矿蓝光器件的研究受到广泛关注.在混卤素钙钛矿发光层MAPbBr_(2)Cl中引入长链丁基胺阳离子和聚合物添加剂聚环氧乙烷,通过减小晶粒尺寸,钝化缺陷,较好地抑制了离子迁移与非辐射复合.... 为了促进钙钛矿发光器件在显示和照明方面的应用,钙钛矿蓝光器件的研究受到广泛关注.在混卤素钙钛矿发光层MAPbBr_(2)Cl中引入长链丁基胺阳离子和聚合物添加剂聚环氧乙烷,通过减小晶粒尺寸,钝化缺陷,较好地抑制了离子迁移与非辐射复合.采用这种方法制备了发光最大波长位于484 nm、最大亮度为2876 cd/m^(2)和最高电流效率为3.7 Cd/A的天蓝色钙钛矿发光器件,较发光层为MAPbBr_(2)Cl器件的效率提高了近15倍. 展开更多
关键词 蓝色发光器件 准二维钙钛矿 卤素混杂 长链胺 聚合物添加剂
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聚合物PTAA分子量对刮涂钙钛矿性能的影响与研究
6
作者 杨镕申 张渊 张蕾 《胶体与聚合物》 CAS 2023年第4期164-167,共4页
高分子聚合物聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)与钙钛矿材料存在匹配的能级,广泛用作倒置钙钛矿太阳能电池(p-i-n PSCs)的空穴传输材料。然而不同分子量的空穴传输材料会导致不同的载流子迁移率和器件性能。因此,本文选取三种... 高分子聚合物聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)与钙钛矿材料存在匹配的能级,广泛用作倒置钙钛矿太阳能电池(p-i-n PSCs)的空穴传输材料。然而不同分子量的空穴传输材料会导致不同的载流子迁移率和器件性能。因此,本文选取三种不同分子量的PTAA制备空穴传输层。接触角结果显示,中间分子量的PTAA(M-PTAA)层具有优异的疏水性。在此基础上刮涂得到的准二维钙钛矿薄膜(M-PP)表现出最优的表面形貌和最高的结晶度。TRPL测试进一步证实M-PP薄膜中的空穴能更好的被PTAA传输层转移,由此制备的p-i-n PSCs实现了高达15.79%的能量转换效率(PCE)。 展开更多
关键词 PTAA 分子量 准二维钙钛矿
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准二维钙钛矿晶体中自限域激子发光机制研究
7
作者 牛露丹 邢军 张明明 《山东化工》 CAS 2023年第18期56-59,80,共5页
通过冷却结晶法成功地合成了准二维钙钛矿(C_(4)H_(10)N)_(2)(CH_(3)NH_(3))Pb_(2)Br_(7)晶体,并研究了该晶体的晶体结构以及自由激子和自限域激子复合发光行为。单晶XRD结构分析表明,该晶体中PbBr6八面体单元具有极大的结构扭曲。通过... 通过冷却结晶法成功地合成了准二维钙钛矿(C_(4)H_(10)N)_(2)(CH_(3)NH_(3))Pb_(2)Br_(7)晶体,并研究了该晶体的晶体结构以及自由激子和自限域激子复合发光行为。单晶XRD结构分析表明,该晶体中PbBr6八面体单元具有极大的结构扭曲。通过光谱分析发现,该准二维钙钛矿材料在紫外光激发下表现为蓝色发光,并且具有两个荧光峰,峰位分别为440 nm和477 nm。其中,较强的荧光峰(440 nm)和较弱的荧光峰(477 nm)分别来源于准二维钙钛矿材料的自由激子和自限域激子的复合发光。该研究结果将有助于深入理解钙钛矿晶体中激子自限域过程和发光机制。 展开更多
关键词 准二维钙钛矿 自由激子 自限域激子 荧光 晶格形变
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