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www.w66.comACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资
来源:http://www.deeself.com 责任编辑:w66利来国际老牌 更新日期:2018-09-02 20:35

  ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  导言

  钙钛矿是一类具有高度对称的严密堆积结构的资料,因为其化学和物理性质的多样性,在曩昔的数十年中已被广泛研讨。近几年来,根据无机有机杂化钙钛矿的太阳能电池招引了史无前例的重视,多晶薄膜钙钛矿光伏器材的功率变换功率现已超越22.1%。可是现在杂化钙钛矿资料的安稳性十分差,当暴露在光照下以及在受热或许与水/氧气触摸的情况下很简单在短时间内降解失效。别的,现在干流的杂化钙钛矿资料(CH3NH3PbI3)含有有毒的重金属元素铅,不只将污染环境,也会损害人的健康。这些问题严峻限制了钙钛矿光伏器材的大规模商业运用。为了处理这些问题,根据无毒元素并兼具较高的结构安稳性的无机无铅钙钛矿已被引进到钙钛矿太阳能电池范畴,而且引起了研讨人员极大的重视。

  效果简介

  北京时间2018年1月,美国内布拉斯加林肯大学的Xiao Cheng Zeng教授,布朗大学的Yuanyuan Zhou 教授 以及Nitin Padture教授(一起通讯作者)协作在ACS Energy Letters在线宣布了“Earth-Abundant Nontoxic Titanium(IV)-based Vacancy-Ordered Double Perovskite Halides with Tunable 1.0 to 1.8 eV Bandgaps for Photovoltaic Applications”研讨论文,而且被选为ACS Editors' Choice。该作业运用榜首原理理论核算一起结合试验,运用四价态钛作为金属阳离子替代二价态铅,www.w66.com关于一系列的钙钛矿衍生物资料进行了深入研讨,发现Cs2TiI6-xBrx展现了杰出的光电性质,很有期望成为优异的太阳能电池吸收层资料。美国内布拉斯加林肯大学博士后Ming-Gang Ju和布朗大学博士生Min Chen为文章一起榜首作者。

  图文导读

ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  图一,经过关于一些列的A2TiI6的电子结构的核算得出了可能的带隙,发现当A原子是Cs的时分带隙较为适合,吸光才能也较强。

ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  图二,针对可能的分化产品进行了化学势的核算,一起针对可能的缺点态惊醒了核算,得到该Cs2TiI6较为安稳而且出现N型的特征。

ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  图三,试验组成Cs2TiI6-xBrx,发现其带隙掩盖1.0-1.8 eV的区域,是太阳能电池吸光层资料的抱负带隙。

ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  图四,经过关于Cs2TiI6-xBrx电子结构和带隙的核算验证了上述吸收光谱。

ACS Energy Lettters:新式无毒钛基双钙钛矿型光伏资料的猜测和验证

  图五,首要经过AIMD模仿Cs2TiI6-xBrx系列的安稳性,经过关于安稳性的一列试验(热稳,473K,一小时;湿稳,70%RH,298K),发现Cs2TiI6-xBrx出现了杰出的安稳性。

  小结

  作者首要运用榜首原理理论核算关于一系列无铅含钛双钙钛矿卤化物资料进行了深入研讨。经过核算这些钙钛矿资料的带隙和光吸收谱,发现Cs2TiI6-xBrx钙钛矿具有适合的准直接带隙(在1.0-1.8 eV的最佳光变换功率范围内)以及十分好的光学吸收功能。进一步的研讨发现它们也具有杰出的安稳性和载流子搬迁功能。根本以上的猜测,咱们组成了一系列的无铅含钛双钙钛矿卤化物资料。其具有杰出的安稳性以及吸光功能。这些优秀的性质使这种资料很有期望成为优异的太阳能电池吸收层资料。关于此资料太阳能电池制备的文章现已被Cell旗下的动力范畴期刊Joule承受,DOI为10.1016/j.joule.2018.01.009

  

   光伏资料

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