【突破】大连化物所在柔性钙钛矿单晶薄片研究中取得进展

时间:2022-05-15 00:01 作者:Yabo亚搏手机版App
本文摘要:近日,中国科学院沈阳化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能研究部硅基太阳能电池研究组研究员刘生忠率领的团队与陕西师范大学合作,在钙钛矿单晶薄片材料的生长和应用领域获得新进展,涉及研究成果公开发表在《先进设备材料》(AdvancedMaterialsDOI:10.1002/adma.201601995)上。 钙钛矿材料由于具备极长的载流子传输距离、极低的缺失态密度、较高的光吸收系数等特点,是出色的光伏、光电、激光和闪烁材料。

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近日,中国科学院沈阳化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能研究部硅基太阳能电池研究组研究员刘生忠率领的团队与陕西师范大学合作,在钙钛矿单晶薄片材料的生长和应用领域获得新进展,涉及研究成果公开发表在《先进设备材料》(AdvancedMaterialsDOI:10.1002/adma.201601995)上。  钙钛矿材料由于具备极长的载流子传输距离、极低的缺失态密度、较高的光吸收系数等特点,是出色的光伏、光电、激光和闪烁材料。目前,经过NREL证书的钙钛矿太阳电池光电切换效率超过22.1%,已相似晶体硅太阳能电池的效率;同时,基于钙钛矿材料的各种光电器件在光电领域也具备辽阔的应用于前景。

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但是,微晶钙钛矿薄膜中不存在很多晶粒、晶界、孔隙和表面缺失,是进一步提高太阳能切换效率及其它光电器件性能必须解决问题的关键问题。前期工作中,DNL1606两组首次利用加剧析晶法顺利制取出有尺寸多达两个英寸的甲胺恩钙钛矿单晶晶体CH3NH3PbX3(X=Cl、Br、I)(Liuetal,Adv.Mater.2015,DOI:10.1002/adma.201502597)和大尺寸甲眯基钙钛矿单晶体及光电器件CH(NH2)2PbI3(Liuetal,Adv.OpticalMater.2016,DOI:10.1002/adom.201600327),这些大尺寸钙钛矿单晶体在研发高性能光电器件方面表明出有显著的优越性。  根据半导体行业对于钙钛矿单晶片的市场需求,该研究团队首次利用流动溶液微反应系统,构建了厚度和形状高效率的钙钛矿CH3NH3PbI3单晶薄片的制取。与微晶钙钛矿光电器件比起,用钙钛矿单晶薄片装配的集成电路型光探测器具备更佳的光号召和更高量子效率,且光谱号召范围更为宽阔。

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同时,该集成电路型光探测器在工作稳定性方面也具备显著的优势。  上述研究工作获得中央高校基金、长江学者和创意团队111计划以及千人计划项目的资助。


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