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在有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,氢缺陷显著影响非辐射复合过程.这些缺陷主要出现在MA-PSCs中,而不是FA-PSCs中.因此,MA-PSCs的效率为 23.6%,而FA-PSCs为 26.5％.在这项工作中,我们分别研究了MAPbI3 体相和表面的氢空位(VH)和氢间隙(Hi)缺陷.研究发现(i)体相VH缺陷对非辐射复合有戏剧化的影响,其复合寿命从67 ns到8 ns不等,取决于去质子化的CH3NH2(MA0)是否与邻近的MA分子或Pb原子键合.(ii)表面氢缺陷可通过MA0 与Pb之间的键合表现出固有的自愈机制.(iii)VH和Hi缺陷都可以被碱金属阳离子钝化；大个的阳离子由于和钙钛矿有更强的结合能和更小的带边非绝热耦合更适合钝化VH缺陷,而小个的阳离子由于空间位阻效应更适合钝化Hi.这种双重钝化策略解释了不同实验结果,特别是在通过阳离子选择增强电池性能方面.我们阐明了氢缺陷与载流子非辐射复合之间的动态关系,为高性能PSCs的制备提供了氢缺陷钝化的原子层面的见解.

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双碳”规划中太阳能发电将在2050 年成为我国第一大电力来源(占比39％)，太阳能电池技术获得前所未有的发展机遇。单节太阳能电池主要结构为“电极/电荷传输层/光敏活化层/电荷传输层/电极”；其中光敏活化层产生光生载流子，是光电转换的核心功能材料；按属性可分为有机体系、无机(包含有机-无机杂化)体系材料。

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全面了解钙钛矿太阳能电池(PSC)及发光二极管(LED)的微结构衰变机理,对于发展高效稳定的钙钛矿光伏器件至关重要。前期工作中,通过发展先进电子显微学表征技术方法[1],我们针对钙钛矿太阳能电池在光、湿以及加热条件下的微结构演变过程,以及偏压加载下钙钛矿发光二极管的衰减机理进行了系统研究。研究结果表明,光照条件下,有机无机杂化钙钛矿薄膜会向金属铅Pb~0进行转变,在此过程中非晶相PbI_(2-x)在Pb~0表面形成壳层,对于有机无机杂化钙钛矿的降解过程至关重要~([2])。对于PSC器件而言,光照过程中金属电极如Au元素会向电子传输层与钙钛矿的界面处发生迁移,其对太阳能电池器件的光照稳定性扮演者重要的角色~([3,4])。在湿度条件下,有机无机杂化钙钛矿表面的有机封端和无机Pb-I封端,会造成其薄膜降解路径的差异~([1])。而加热条件下,电子传输层内部的氧元素会逐渐扩散至钙钛矿层,其对薄膜以及器件的热稳定性演化起着决定性作用~([5])。除上述研究外,我们还研究了偏压条件下无机CsPbI_3钙钛矿量子点及发光器件的降解路径,尤其揭示了表面卤素空位对其性能和稳定性降解路径的决定性影响~([6])。

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钙钛矿 光伏器件 结构与性能 稳定性

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近年来，有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜（Ⅰ）基卤化物作为高效发光材料的代表，在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物的组成和结构丰富多变，给研究人员提供了巨大的研究空间。本文综述了有机-无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物作为发光材料的研究进展，并以[CuX_n](X=Cl,Br,I)结构单元及其连接方式为依据，对离子型有机-无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物进行了系统的分类，总结了其组成-结构-性质之间的构效关系。讨论了有机-无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物的发光机制和光物理过程，并重点归纳了用于X射线探测的有机-无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物闪烁体的最新进展。最后，对这一新兴的研究领域做出了展望。

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有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物 低维结构 闪烁体 发光材料

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随着光伏产业的不断发展,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的研发成为科学与工业界广泛关注的焦点。到目前为止,其光电转换效率已经提高到了25.2%,成为替代硅基太阳能电池的核心方案之一。然而,钙钛矿太阳能电池的稳定性较差,容易受到环境中氧气、水分、温度甚至光照的影响,这严重制约了其大规模推广与应用。大量科学研究表明,如何避免紫外辐照下有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能衰减,对于提高钙钛矿太阳能电池的光照稳定性至关重要。然而到目前为止,仍然没有系统的工作来对紫外辐照下钙钛矿太阳能电池性能以及微结构演化过程进行详细的表征与分析。本文中,我们利用聚焦离子束-扫描电子显微分析(FIB-SEM)以及球差校正透射...

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电子显微学 金迁移 紫外光 钙钛矿太阳能电池 降解机制

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基于介孔SiO_2的智能响应型有机-无机杂化纳米复合材料，由于其优异的物化性能、可控的结构特征及其良好的生物相容性，近年来在药物缓控释领域中备受关注。针对N-异丙基丙烯酰胺共聚丙烯酸聚合物P(NIPAM-co-AA)和介孔SiO_2纳米球，分析和归纳了具有pH和温度双重响应性能的介孔SiO_2杂化材料的合成策略、物化性能及其构-效关系，重点阐述了刺激响应机制的研究进展及其对药物装载和缓控释放性能的发展动态，同时对现存问题和应用前景进行了评述。为构建新型智能响应型纳米多孔复合材料具有一定的学术价值。

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智能响应性 药物控释 介孔SiO_2纳米颗粒 有机-无机杂化材料

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一种用于VOCs催化氧化的整体式催化剂制备方法，属于催化剂制备领域。 在浆料制备过程中，通过球磨将浆料中催化剂颗粒的粒径降低到纳米级别，促进浆料中催化剂颗粒在载体表面的吸附能力。 采用有机-无机杂化粘结剂，实现了两种粘结剂自身的优势，同时分散浆料，使得浆料能够通过真空浸渍制备出高比表面积、均匀、光滑、无裂纹的整体式催化剂涂层。 本公开的方法对催化降解VOCs的催化剂具有良好的适用性，工艺流程简单，具有良好的工业应用前景。 15(+图2)

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聚砜膜具有良好的耐高温性、耐酸碱性能和高的机械性能等,被广泛用于膜分离领域.但由于聚砜膜的表面疏水性,使其在水处理等方面的应用受到一定限制.针对聚砜膜的有机-无机改性,综述了近年来采用无机纳米粒子,如金属氧化物纳米粒子、表面修饰的氧化物纳米粒子、二维(2D)层状材料、金属有机共价材料(MOFs)和其他纳米粒子对聚砜膜的杂化改性及其研究进展,并对存在的问题和应用进行评述和展望.

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无机纳米粒子 有机-无机杂化膜 聚砜膜

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本发明提供一种钙钛矿光子晶体面发射激光器及其制备方法，所述激光器包括：光子晶体微腔、单晶钙钛矿和亚波长光栅；所述激光器是由一块片状结构的单晶钙钛矿刻蚀而成；所述光子晶体微腔为所述单晶钙钛矿的第一表面；所述亚波长光栅为所述单晶钙钛矿的第二表面；所述第一表面和所述第二表面为相对面；其中，所述激光器的增益介质为所述单晶钙钛矿，所述单晶钙钛矿为有机‑无机杂化单晶钙钛矿，所述激光器的谐振腔包括所述光子晶体微腔和所述亚波长光栅。本发明将有机和无机杂化单晶钙钛矿、光子晶体微腔和亚波长光栅三者有机结合，在横向和纵向上实现对光子的局域和调控，实现一种具有高Q值、低阈值、垂直面发射以及波长可调谐的激光器。

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近几年来钙钛矿材料作为新兴光伏材料取得了巨大的发展进步,但有机无机杂化钙钛矿较差的环境稳定性限制了它的大规模应用。因此深入研究钙钛矿材料的降解机制有助于开发更稳定的钙钛矿光伏器件。本文基于透射电子显微学的微观形貌观察、晶体结构及元素成分表征,详细研究了杂化钙钛矿CH_3NH_3PbI_3薄膜在光照以及空气共同作用下的降解机理。研究发现,光诱导下CH_3NH_3PbI_3薄膜会与空气中的氧气发生交互作用,同时生成六方晶态PbI_2甚至氧化为非晶态化合物PbI_(2-2x)O_x (0.4 Period-期: 08

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透射电子显微镜 钙钛矿薄膜 微结构演化 非晶相 光氧降解

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