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制造高效充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的双阳离子安稳钙钛矿相资料是什么东西?

2017-10-12 9:36:40      点击:
【导言】
在曩昔的几年里,关于有机无机杂化充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的研讨取得了巨大的成就,很多研讨都取得了20%左右的充电机充电蓄电池功率,制备办法也朝着低成本大面积不断发展,间隔商业化日益挨近。根据混合有机阳离子的充电机充电蓄电池功率乃至打破22.1%,可是有机-无机杂化钙钛矿的安稳性依然存在问题,即便现在也出现了一些提高安稳性的办法。而全无机的钙钛矿能够很好的防止因钙钛矿成分的分解而下降充电机充电蓄电池的安稳性。在全无机的钙钛矿家族里,最常见的是CsPbX3(X=Cl,Br,I),其间全无机的铯铅碘无机钙钛矿资料较高的热安稳和匹配的带隙使其成为叠层充电机充电蓄电池的抱负挑选,但铯铅碘钙钛矿在常温下通常结晶为光电功能较差的非钙钛矿相,其钙钛矿相的变换温度往往在350°C以上,一起该晶相在常温下的相安稳性较差,在室温下会变换成非钙钛矿相,然后导致其光电功能的急剧恶化。上述缺陷极大约束了其应用,成为该范畴的重要难题。因而探寻一种安稳a-CsPbI3钙钛矿相的办法就尤为重要。

【效果简介】
近日,来自上海交通大学的赵一新特别研讨员(通讯作者)团队在Science Advances报导了首要选用碘化铅与氢碘酸的配体PbI2.xHI来替代传统的PbI2使得其钙钛矿相变换温度下降到100°C,极大下降了操作温度窗口。一起,经过创造性的引进乙二胺铅碘这一根据双胺阳离子二维钙钛矿组分构筑二维-三维混合钙钛矿,然后调整全无机铯铅碘钙钛矿的晶粒大小,安稳其钙钛矿晶相,并完成了杰出的电子传输,终究成功取得11.8%转化功率的高功率充电机充电全无机钙钛矿太阳能蓄电池。这是现在溶液法制备铯铅碘充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的最高功率。特别是该办法制备的钙钛矿薄膜的相安稳性得到极大提升,在室温下钙钛矿相能够安稳数月,并且在100°C下也能够安稳坚持该钙钛矿相。相比之下,惯例办法制备的铯铅碘钙钛矿相在100°C下仅能安稳数分钟。进一步的机理研讨外表,双胺类二维钙钛矿的结晶取向是影响其安稳性的重要因素,该作业也是根据二胺类二维钙钛矿晶体生长曲线对构筑的复合维度钙钛矿的安稳性影响的初次报导。根据此种办法制备的a-CsPbI3的充电机充电蓄电池功率具有11.8%的高度重复性。因而,选用双阳离子EDA安稳a-CsPbI3相为设计和制备高效牢靠的充电机充电全无机钙钛矿太阳能蓄电池提供了一条重要的战略。

【图文导读】
制造高效充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的双阳离子安稳钙钛矿相资料是什么东西?
CsPbI3薄膜的光谱、结构表征以及充电机充电蓄电池功能、安稳性测验
经过PbI2 + CsI 和 PbI2·xHI + CsI制备的CsPbI3薄膜(A)紫外可见吸收光谱(B)XRD图谱;
(C)根据a-CsPbI3充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的I-V曲线
(D)经过PbI2·xHI + CsI制备的CsPbI3薄膜退火前后的XRD和薄膜色彩改变

EDAPbI4 和CsPbI3·xEDAPbI4 薄膜的结构表征和光谱研讨
EDAPbI4薄膜:
(A)XRD图谱(B)紫外可见吸收光谱;
CsPbI3·xEDAPbI4(x =0 to 0.05)钙钛矿:
(c)XRD图谱(d)紫外可见吸收光谱


CsPbI3·xEDAPbI4描摹随EDAPbI4量的改变

由CsPbI3·xEDAPbI4前驱体(x = 0, 0.0125, 0.025, 和 0.05)取得的钙钛矿薄膜的
(A)AFM图
(B)SEM图

CsPbI3·xEDAPbI4的器材表征
(A)CsPbI3·xEDAPbI4充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的I-V特征曲线
(B)CsPbI3·0.025EDAPbI4充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的安稳输出
(C)根据CsPbI3·0.025EDAPbI4钙钛矿的IPCE
(D)32个CsPbI3·0.025EDAPbI4充电机充电钙钛矿太阳能蓄电池的功率散布。

根据CsPbI3·0.025EDAPbI4器材和薄膜的安稳性测验
(A)最佳CsPbI3·0.025EDAPbI4充电机充电蓄电池功率随时刻改变
(B)CsPbI3·0.025EDAPbI4薄膜在干空气中100oC下坚持一周的XRD和色彩改变
 
【小结】
本项作业提出了选用EDAPbI4二维钙钛矿组分安稳a-CsPbI3,经过简略的一步法取得了高效的充电机充电全无机钙钛矿太阳能蓄电池。对充电机充电全无机钙钛矿太阳能蓄电池的研讨具有重要的学习意义。