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有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料的电子辐照降解机制研究与电子显微成像条件探索
被引量:
7
1
作者
陈朕欣
柯小行
+3 位作者
朱陆军
朱城
陈棋
隋曼龄
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期15-21,共7页
有机无机杂化钙钛矿材料由于其优异的光电性能及其在光伏器件中巨大的应用前景,在近年来引起广泛的关注并得到迅速的发展。有机无机杂化钙钛矿材料作为太阳能电池器件中的吸光层,其性能与其微结构密切相关。然而由于其有机无机杂化的性...
有机无机杂化钙钛矿材料由于其优异的光电性能及其在光伏器件中巨大的应用前景,在近年来引起广泛的关注并得到迅速的发展。有机无机杂化钙钛矿材料作为太阳能电池器件中的吸光层,其性能与其微结构密切相关。然而由于其有机无机杂化的性质,通过电子显微镜研究其结构与微结构时,极易受到电子束辐照损伤而降解,而其降解机制尚不明确。本文以典型的有机无机杂化钙钛矿材料MAPbI_3为研究对象,分别在SEM和TEM中通过改变电子束的加速电压与辐照剂量,研究其形貌变化、结构转变及微结构演变,分析不同电压下的降解机制,并探索出低损的成像条件。结果表明,MAPbI_3在SEM的低电压作用下,极易在晶界处产生缺陷并导致薄膜开裂;而在TEM中,60 kV加速电压对MAPbI_3的辐照损伤以电离损伤引起的局部加热为主,并导致相变,而300 kV加速电压导致MAPbI_3降解为PbI_2是较高电压下主要的辐照损伤机制。
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关键词
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料
能源材料
扫描电镜
透射电镜
辐照损伤
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职称材料
卤化物钙钛矿的电子显微表征及其辐照损伤效应综述
2
作者
邢雪琦
柯小行
隋曼龄
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期763-778,共16页
卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能及其在光伏、光电器件中的应用前景,在近年来得到广泛的关注并取得迅速发展。卤化物钙钛矿具有丰富的结构可调性和性能可调性,不但可形成三维/二维/一维/零维纳米结构,且具有多种不同的相。基于该材料...
卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能及其在光伏、光电器件中的应用前景,在近年来得到广泛的关注并取得迅速发展。卤化物钙钛矿具有丰富的结构可调性和性能可调性,不但可形成三维/二维/一维/零维纳米结构,且具有多种不同的相。基于该材料构建的纳米结构与器件,其多相结构、畴壁、晶界和表面缺陷等微结构及其对性能的影响尚不明确,针对该材料的微结构研究具有重要的意义。电子显微镜是重要的微结构表征工具,尽管近年来针对卤化物钙钛矿的电子显微学研究工作已逐步展开,但仍存在较大困难:卤化物钙钛矿材料在电子束辐照作用下极易降解,迅速产生辐照损伤,且降解机理尚未明确。因此,本文着重针对卤化物钙钛矿在电子束辐照下敏感特性的研究进展进行综述。本文分为扫描电镜表征和透射电镜表征两大部分,并分别针对有机无机杂化钙钛矿单晶及薄膜、有机无机杂化钙钛矿二维纳米片、纯无机含铅钙钛矿和纯无机无铅双钙钛矿具体展开讨论。本文将介绍不同材料在不同表征条件下可能产生的损伤,并进一步讨论电子束辐照下的降解机制,在此基础上综述近年来利用先进电子显微学表征方法在降低电子束辐照损伤、获取高分辨像所进行的工作。本文对钙钛矿领域的广大研究人员和相关领域的电子显微学工作者有一定的参考价值。
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关键词
卤化物钙钛矿太阳能电池材料
能源材料
扫描电镜
透射电镜
辐照损伤
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职称材料
题名
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料的电子辐照降解机制研究与电子显微成像条件探索
被引量:
7
1
作者
陈朕欣
柯小行
朱陆军
朱城
陈棋
隋曼龄
机构
北京工业大学固体微结构与性能研究所
北京理工大学材料科学与工程学院
出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期15-21,共7页
基金
科技部国家重点研发计划(No.2016YFB0700704)
文摘
有机无机杂化钙钛矿材料由于其优异的光电性能及其在光伏器件中巨大的应用前景,在近年来引起广泛的关注并得到迅速的发展。有机无机杂化钙钛矿材料作为太阳能电池器件中的吸光层,其性能与其微结构密切相关。然而由于其有机无机杂化的性质,通过电子显微镜研究其结构与微结构时,极易受到电子束辐照损伤而降解,而其降解机制尚不明确。本文以典型的有机无机杂化钙钛矿材料MAPbI_3为研究对象,分别在SEM和TEM中通过改变电子束的加速电压与辐照剂量,研究其形貌变化、结构转变及微结构演变,分析不同电压下的降解机制,并探索出低损的成像条件。结果表明,MAPbI_3在SEM的低电压作用下,极易在晶界处产生缺陷并导致薄膜开裂;而在TEM中,60 kV加速电压对MAPbI_3的辐照损伤以电离损伤引起的局部加热为主,并导致相变,而300 kV加速电压导致MAPbI_3降解为PbI_2是较高电压下主要的辐照损伤机制。
关键词
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料
能源材料
扫描电镜
透射电镜
辐照损伤
Keywords
organic
-
inorganic
hybrid
perovskite
solar cell
materials
energy
materials
scanning
electron
microscopy
transmission
electron
microscopy
radiation
damage
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
TM914 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
卤化物钙钛矿的电子显微表征及其辐照损伤效应综述
2
作者
邢雪琦
柯小行
隋曼龄
机构
北京工业大学
出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期763-778,共16页
基金
科技部国家重点研发计划(No.2016YFB0700704).
文摘
卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能及其在光伏、光电器件中的应用前景,在近年来得到广泛的关注并取得迅速发展。卤化物钙钛矿具有丰富的结构可调性和性能可调性,不但可形成三维/二维/一维/零维纳米结构,且具有多种不同的相。基于该材料构建的纳米结构与器件,其多相结构、畴壁、晶界和表面缺陷等微结构及其对性能的影响尚不明确,针对该材料的微结构研究具有重要的意义。电子显微镜是重要的微结构表征工具,尽管近年来针对卤化物钙钛矿的电子显微学研究工作已逐步展开,但仍存在较大困难:卤化物钙钛矿材料在电子束辐照作用下极易降解,迅速产生辐照损伤,且降解机理尚未明确。因此,本文着重针对卤化物钙钛矿在电子束辐照下敏感特性的研究进展进行综述。本文分为扫描电镜表征和透射电镜表征两大部分,并分别针对有机无机杂化钙钛矿单晶及薄膜、有机无机杂化钙钛矿二维纳米片、纯无机含铅钙钛矿和纯无机无铅双钙钛矿具体展开讨论。本文将介绍不同材料在不同表征条件下可能产生的损伤,并进一步讨论电子束辐照下的降解机制,在此基础上综述近年来利用先进电子显微学表征方法在降低电子束辐照损伤、获取高分辨像所进行的工作。本文对钙钛矿领域的广大研究人员和相关领域的电子显微学工作者有一定的参考价值。
关键词
卤化物钙钛矿太阳能电池材料
能源材料
扫描电镜
透射电镜
辐照损伤
Keywords
organic
-
inorganic
hybrid
perovskite
solar cell
materials
energy
materials
scanning
electron
microscopy
transmission
electron
microscopy
irradiation
damage
分类号
TG115.215.3 [金属学及工艺—物理冶金]
TM914.4 [金属学及工艺—金属学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料的电子辐照降解机制研究与电子显微成像条件探索
陈朕欣
柯小行
朱陆军
朱城
陈棋
隋曼龄
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
下载PDF
职称材料
2
卤化物钙钛矿的电子显微表征及其辐照损伤效应综述
邢雪琦
柯小行
隋曼龄
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
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