CsPbI2Br基钙钛矿太阳能电池稳定性提升研究

全无机钙钛矿因具有适用于光电器件的带隙和优异的热稳定性与光学性能而受到人们的大量关注。然而,钙钛矿薄膜的低质量和高陷阱密度,以及CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池(PSCs)的低转换效率(PCE)和较大的能量损失,限制了这类器件的应用。首先,文章综述了全无机钙钛矿材料的晶体结构和稳定性,介绍了全无机铯铅卤化钙钛矿CsPbI_xBr_3-x(如CsPbI₂Br)的研究现状和发展前景,阐释了提高光电转换效率的几种常见途径(如界面工程、前驱体工程、表面钝化技术等)。其次,实验研究发现,在CsPbI₂Br基钙钛矿溶液中加入添加剂可使钙钛矿层更加致密,能提升器件稳定性。综述与实验研究为高性能CsPbI₂Br器件制造提供了新的见解。     

铋基[HC(NH2)2]3Bi2I9钙钛矿的合成及其光伏器件性能评价

目的:合成铋基[HC(NH2)2]3Bi2I9钙钛矿,并对其光伏器件性能进行评价.方法:以碘化铋和碘甲脒为原料,在N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜组成的混合溶剂中合成铋基[HC(N H2)2]3 Bi2 I9钙钛矿材料,考察不同工艺条件制备得到薄膜的晶相、形貌、光吸收等性能,并对组装的太阳能电池器件的光伏性能和稳定性进行评价.结果:基于所制备的钙钛矿薄膜组装的钙钛矿太阳能的开路电压为0.558 V,短路电流为0.864 m A/cm2,填充因子为0.411,光电转化效率达到了0.198％.结论:铋基钙钛矿在空气中具有比铅基钙钛矿更好的稳定性,甲脒离子的引入有利于提高铋基钙钛矿的光伏性能.     

CuGaO_2微粒的制备及其在钙钛矿太阳能电池的应用研究

采用水热法合成CuGaO_2微粒,研究了旋涂CuGaO_2溶液前驱体浓度对薄膜质量和电池光电转换效率的影响。结果表明,当CuGaO_2溶液的浓度为15mg/ml时,电池的光电转换效率有较明显的提高,达到了1.66%。以CuGaO_2无机空穴传输材料替代传统昂贵的有机小分子材料,为进一步降低钙钛矿太阳能电池成本提供了一条切实可行的途径。     

含膦胺配体的1,2-二芳基乙烯-1,2-二硫醇镍配合物的合成、结构表征与电催化制氢性能

合成了10种含膦胺配体的1,2-二芳基乙烯-1,2-二硫醇的镍配合物[(p-XC₆H₄N(PPh₂)₂)Ni(S₂C₂(C₆H₄Y-p)₂)](1:X=Br, Y=CH₃O;2:X=Br, Y=CH₃;3:X=Br, Y=H;4:X=Br, Y=Br;5:X=Br, Y=F;6:X=F,Y=CH₃O;7:X=F,Y=CH₃;8:X=F,Y=H;9:X=F,Y=Br;10:X=F,Y=F),通过元素分析、核磁共振谱、红外光谱和紫外-可见吸收光谱对镍配合物的结构进行了表征.配合物1·DMF的X-射线单晶衍射分析表明镍原子处于近乎完美的四方平面构型的S₂P₂配位环境中,通过循环伏安法测定了配合物在DMF溶液中的电化学性质以及在三氟乙酸(TFA)存在时的电催化制氢性能....     

Modeling of a Sn-Based HTM-Free Perovskite Solar Cell Using a One-Dimensional Solar Cell Capacitance Simulator Tool

Tin(Sn)-based perovskite solar cells(PSCs) have received increasing attention in the domain of photovoltaics due to their environmentally friendly nature.In this paper,numerical modeling and simulation of hole transport material(HTM)-free PSC based on methyl ammonium tin triiodide(CH₃NH₃SnI₃) was performed using a one-dimensional solar cell capacitance simulator(SCAPS-1D) software.The effect of perovskite thickness,interface defect density,temperature,and electro...     

MoS2/SiO2/Si异质薄膜器件的制备与NH3探测性能实验研究

采用磁控溅射技术，通过改变制样工艺条件在SiO₂/Si基片上沉积MoS₂薄膜，以形成异质薄膜器件，并对其微观结构、形貌特征和NH₃探测性能进行表征和分析。研究结果表明，在室温条件下MoS₂/SiO₂/Si异质薄膜器件表现出了明显的NH₃响应性能，并且器件的响应与薄膜厚度和沉积温度存在关联，最高可达230%,远超过单一薄膜。同时，器件的响应速度较快，响应/恢复时间为7.4 s/24.8 s。进一步通过构建界面能带结构图，对器件的气敏机理作了深入阐释。     

同pH的醋酸钠、次氯酸钠稀释后碱性强弱分析

<正>在学生的习题中常会出现这样一个题:若图1中曲线X、Y分别表示CH₃COONa溶液和NaClO溶液,则X为何种溶液?[已知K_a(CH₃COOH)>K_a(HClO)]很多教师采用类比分析的方法:NaClO的碱性强,分析时把它看成氢氧化钠,稀释时NaOH的pH变化大,因此NaClO溶液稀释时,pH变化大,因此X是NaClO溶液,但这样的说法很难让学生信服,因为氢氧化钠在稀释的过程中是不能继续电离出OH^-,但是ClO^-继续稀释时,仍然能继续水解出OH^-。其实用平衡常数可以很容易计算出等pH的CH₃COONa与NaClO稀释以后,CH₃COONa的碱性更强一些。     

钙钛矿太阳电池研究的新进展

<正>1为钙钛矿太阳电池开发新的薄膜制备方法上海交通大学材料科学与工程学院的韩礼元教授(图1)带领其研究团队在钙钛矿太阳电池领域取得了重要进展。该团队开发了一种新的高质量钙钛矿薄膜制备方法,其相关研究成果"Softcover deposition of scaling-up uniform perovskite thin films for high cost-performance solar cells"(DOI:10.1039/C6EE01411A)以上海交通大学为第一单位发表于能源与环境领域的顶尖学术期刊《Energy&Environmental Science》(IF=25.427)。     

Sb_2(SSe)_3薄膜的两步法制备及其在太阳电池中的应用

本文首先采用磁控溅射工艺在FTO衬底上沉积Sb_2S_3薄膜,然后通过Se化处理工艺制备Sb_2(SSe)_3薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度计对薄膜的结构及光学性能进行了分析.在此基础上,初步制备了上衬底结构的太阳电池器件并对其性能进行了测试.结果表明,随着Se化温度的提高,所制备的Sb_2(SSe)_3薄膜晶粒逐渐变大,同时光学带隙逐渐降低.这主要是由于在Se化过程中,Se原子替代Sb_2S_3中S原子的位置所造成的.所制备的太阳电池器件开路电压达到了469.3mV,二极管理想因子为2.6,反向饱和电流为3.389×10~(-8)A.     

高性能柔性滤膜基铌酸钙纳米片紫外探测器

通过简单的固相反应和液相剥离方法制备铌酸钙(Ca₂Nb₃O₁₀)纳米片，Ca₂Nb₃O₁₀纳米片再利用简单的抽滤方法集成到滤膜孔中．该滤膜和Ca₂Nb₃O₁₀纳米片一体化紫外探测器除了表现出高响应率、大探测率和快响应速度之外，还表现出良好的柔韧性．这项工作为实现基于滤膜和二维材料的高性能柔性光电器件提供了新思路．     

盐类水解疑难解析

盐类的水解是高中化学的一个重点内容,与电离、物质的浓度、pH、强弱电解质等概念联系在一起,解决问题时思维容量大,要想学好这一部分内容,需分析清楚其中的道理,下面举几例.1.CH₃COONa电离出CH₃COO^-会水解,CH₃COOH溶液中的CH₂COO^-是否会水解?解析:有学生认为CH₃COOH溶液中有CH₃COO^-又有H₂O会水解,这种理解是否合理呢?CH₃COOH溶液中的H⁺有两个来源,酸的电离和水的电离,主要来自酸的电离,CH₃COO^-结合的H⁺绝大部分是CH₃COOH电离的H⁺而不是水电离的H⁺,     

球磨工艺对几种硝酸盐形貌与结构的影响

为了研究钼合金制备中球磨工艺对La(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Zr(NO₃)₄的影响,用QM-3SP2行星式球磨机对原料进行干磨、湿磨处理,使用箱式电阻炉对原料以及干磨、湿磨处理后的试样进行焙烧处理,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对试样进行形貌和物相分析,观察球磨工艺对钼掺杂的第二相物相和形貌上的影响,结果发现：(1)干磨对试样的分散效果最好;湿磨对试样的混合效果最好．(2)焙烧后的最终产物是硝酸盐对应的氧化物．(3)球磨工艺对粉体的物相影响不大．(4)对干磨、湿磨以及焙烧处理后的硝酸盐进行分析,ZrO₂作为第二相进行钼掺杂效果相对La₂O₃和Y₂O₃更好．     

交流阻抗谱技术研究有机薄膜太阳电池

利用交流阻抗谱技术对结构为ITO/ZnO/PTB7-Th:PC_(71)BM/MoO_3/Ag的有机薄膜太阳电池进行阻抗分析。对不同面积的器件进行阻抗等效电路拟合分析,器件随面积增加填充因子(Filling Factor,FF)下降是器件内阻减小导致太阳电池在工作状态下漏电流增大造成的。交流阻抗谱技术在有机薄膜太阳电池研究中的实际应用,有助于学生深入理解交流阻抗谱技术原理和掌握阻抗分析的实验方法。     

抗击新冠化学品的作用及制备

一、常见消毒剂及其制备方法84消毒液、75%乙醇等均可有效杀灭新型冠状病毒。工业上大量生产乙醇主要有两种方法:一种是用石油裂解气中的乙烯作原料,在催化剂加热条件下和水反应生成乙醇,反应方程式:CH₂=CH₂+H₂O催化剂→ΔCH₃CH₂OH。     

高产率胺基化ZIF-8的合成及其储存CH4性能综合实验设计

设计了高产率胺基化ZIF-8的合成、表征及其储存CH₄性能综合实验。综合考虑增大倍数、反应釜容积、合成温度和时间,确定高产率ZIF-8的合成工艺,采用5.732 g Zn(NO₃)₂·6H₂O与4.748 g的2-甲基咪唑混合加入113 mL的DMF溶液中,在160℃的恒温干燥箱中加热24 h。以此为基础,合成得到ZIF-8-NH₂。与ZIF-8相比,ZIF-8-NH₂具有更高的CH₄储量、较低的再生能耗和较好的循环使用性能。实验内容涉及多孔材料合成、高产率材料合成工艺、微观结构表征及气体吸附储存性能评价等多方面知识,改变了传统的天然气储存与利用课程中讲授为主的教学模式,加深了学生对理论知识的理解,锻炼学生动手能力,提高学生的综合素质和科研创新能力。     

铈掺杂锰酸锂正极材料的制备及其对锂离子电池性能的影响

为了提高锰酸锂正极材料性能，设计了铈(Ce)掺杂的Li₂[Mn₍(1-x))Ce_x]O₃作为锂离子电池正极材料，研究了不同掺杂量(x=0,0.5%,1%,1.5%)的Li₂[Mn₍(1-x))Ce_x]O₃正极材料对锂离子电池性能的影响.结果表明：掺杂Ce不影响Li₂MnO₃的晶体类型和宏观形貌，可以增加Li₂MnO₃的反应活性，提高锂离子扩散系数.用Ce掺杂高容量的层状Li₂MnO₃作为锂离子电池的正极材料，当掺杂量x=0.5%时，首次充电容量最高，达到69.4 mAh/g，且稳定循环50圈.     

VESTA软件的晶体学可视化实验教学设计与应用

晶体学是材料学、化学、物理学和生物学等学科的一门重要基础课程。为了帮助学生对晶体有直观而又全面的认知，设计了基于VESTA软件的晶体学可视化实验教学。以3种典型的晶体结构(面心立方紧密堆积钙钛矿型结构(CaTiO₃)、六方紧密堆积金红石型结构(TiO₂)和层状硅酸盐结构(Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂))为例，介绍了VESTA软件在晶体学中的巧妙应用。通过该软件的应用，有助于学生建立晶体结构与形貌、物化性质之间的联系，拓宽复杂晶体的认知领域，提高学习兴趣和效率。     

Dawson型多金属氧酸盐H6P2W16Mo2O62聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜的可见光光致变色研究

将Dawson型多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)形成复合溶液，以滴膜法制备了复合薄膜。该复合薄膜在可见光照射下发生光致变色现象。用红外光谱和XRD对P₂W₁₆Mo₂及P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜进行了表征，复合膜中仍然保留了多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂的基本结构。采用紫外-可见吸收分光光度法分析了P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜的光致变色性能及机理。在P₂W₁₆Mo₂/PVP (50 wt%)的组分比例下，复合膜的光致变色性能最佳。同时，P₂W     

钙钛矿太阳电池研究的新进展

正1为钙钛矿太阳电池开发新的薄膜制备方法上海交通大学材料科学与工程学院的韩礼元教授(图1)带领其研究团队在钙钛矿太阳电池领域取得了重要进展。该团队开发了一种新的高质量钙钛矿薄膜制备方法,其相关研究成果"Softcover deposition of scaling-up uniform perovskite thin films for high cost-performance solar cells"(DOI:10.1039/C6EE01411A)以上海交通大学为第一单位发表于能源与环境领域的顶尖学术期刊《EnergyEnvironmental Science》(IF=25.427)。     

Fe3+和Al3+分步沉淀pH曲线的测定与分析

运用pH传感器,测定NaOH溶液分别滴定FeCl₃溶液、Al₂(SO₄)₃溶液以及两者混合溶液的pH曲线。结合理论计算和实验图像分析Fe³⁺、Al³⁺开始沉淀的pH及沉淀完全的pH,通过"宏观-微观-符号-曲线"四重表征分析pH曲线变化,探讨Fe³⁺、Al³⁺分步沉淀的可行性及最佳pH范围。