陈怡沐&王娜娜&白赛AFM:氨基酸添加剂工程实现高效高亮度锡卤化物钙钛矿近红外发光二极管

来源:知光谷发布时间:2025-09-08 10:26:16

锡(Sn)卤化物钙钛矿作为环境友好型材料,有望实现发射波长可延伸至近红外区域(超越有毒铅基材料)的发光二极管。尽管锡基钙钛矿LED(PeLEDs)发展迅速,但仍需深入理解并精细调控锡钙钛矿的结晶过程以进一步提升器件性能。

本研究哈尔滨工业大学(深圳)陈怡沐、南京工业大学王娜娜和电子科技大学白赛等人系统探究了两种典型氨基酸——L-苯丙氨酸(Phe)和L-酪氨酸(Tyr)作为添加剂在调控异质结构锡钙钛矿发光层及其PeLEDs性能中的作用。研究表明,相较于Phe,Tyr因具有额外的还原性酚基团,能更有效地延缓锡钙钛矿的快速结晶、抑制Sn²⁺氧化,从而制备出高均匀性和高发光性能的发光层。更重要的是,Tyr分子可提高Sn²⁺核的电子密度,促进底层低维钙钛矿相的形成,从而提升器件中的电荷注入效率。

优化后的Tyr基器件实现了13.2%的峰值外量子效率(EQE)和165 W sr⁻¹ m⁻²的最大辐射亮度,为锡基近红外PeLEDs设立了新标杆。

文章亮点

氨基酸添加剂精准调控结晶与抗氧化:Tyr凭借酚基团显著延缓锡钙钛矿结晶、抑制Sn²⁺氧化,获得高均匀、低缺陷的发光层,PLQY高达45%。

促进低维相形成优化电荷注入:Tyr提高Sn²⁺电子密度,稳定碘锡酸盐复合物,促进底层低维钙钛矿相生成,增强空穴注入,降低效率滚降。

器件性能创纪录:Tyr基PeLEDs实现13.2%的EQE(当前锡基近红外最高)和165 W sr⁻¹ m⁻²辐射亮度,同时在高电流密度下保持高效率和稳定性。

Y. Liu, H. Wang, F. Zhang, et al. “ High-Efficiency and Stable Pure Bromine Blue Light-Emitting Diodes Enabled by Hybrid Quasi-2D Perovskite.” Adv. Funct. Mater. (2025): e15841.

https://doi.org/10.1002/adfm.202515841

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/08/50007970.html

责任编辑:wanqin
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
复旦大学赵岩&王洋&梁佳Nat Energy:厘米级无富勒烯锡基钙钛矿太阳能电池实现14.51%认证效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:33:49

富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率,但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点:高效率与大尺寸兼备:采用非富勒烯ETL材料P3,实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率,且均通过第三方认证,为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

AM:聚合物纤维限域稳定钙钛矿纳米晶实现水合液晶中双手机性圆偏振发光来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:18:08

然而,在水合手性液晶体系中实现钙钛矿纳米晶的双手机性圆偏振发光仍面临挑战,主要因其易受水分诱导降解和液晶有序性破坏的影响,从而限制了发光效率、结构完整性和手性光学调控能力。重要的是,通过设计非对称双层结构的反射特性,该复合材料可实现依赖观察方向的双手机性圆偏振发光。

苏州大学袁建宇Nat. Commun.:原位熵配体工程实现高效率量子点太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:11:57

本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

弗劳恩霍夫ISE基于行业标准底TOPCon电池实现与钙钛矿叠层30.6%的效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:17:45

弗劳恩霍夫ISE的研究人员开发了一种采用TOPCon底电池、标准纹理前表面的钙钛矿-硅串联太阳能电池。他们的结果表明,TOPCon底部电池在分流电阻率方面可与串联器件中的异质结电池相当,支持可扩展且具成本效益的工业生产。“证明TOPCon2电池设计及其精益工艺流与钙钛矿/硅叠层集成兼容,标志着实现工业叠层太阳能电池生产的成本效益高峰。”弗劳恩霍夫ISE的其他研究人员最近首次将所谓的掩膜板前金属化方法应用于叠层太阳能电池的开发。

再突破!协鑫集成钙钛矿叠层电池研究成果再登顶级期刊《AFM》来源:光伏們 发布时间:2025-12-04 17:21:23

近日,协鑫集成联合苏州大学在空间互补协同策略(SCSS)方面的研究成果,成功发表于材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》(简称AFM)。该成果所研发的钙钛矿/硅叠层太阳能电池,经第三方认证实现32.12%的光电转换效率(PCE),不仅破解了制约钙钛矿叠层电池量产的核心技术瓶颈,更为光伏行业迈向“40%+效率时代”筑牢关键技术根基。

郑州大学张懿强AM:双模式分子调控钙钛矿结晶,实现高效稳定的FAPbI₃太阳能电池与组件来源:知光谷 发布时间:2025-12-04 10:34:21

本研究引入二苯基碳酸酯作为双功能分子调控剂,可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。这种协同调控机制获得了均匀、大晶粒的钙钛矿薄膜,并显著降低了缺陷密度。因此,基于DPC的钙钛矿太阳能电池实现了26.61%的冠军效率,优于对照组器件。

25.05%!工程材料研究院1.68eV(电子伏特)宽带隙钙钛矿太阳能电池第3次刷新世界纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2025-12-04 08:51:05

12月1日获悉,工程材料研究院新能源光伏技术团队自主研制的1.68eV(电子伏特)宽带隙钙钛矿太阳能电池,经权威第三方专业测试机构认证,以25.05%的光电转换效率第3次刷新世界纪录,在钙钛矿光伏技术领域持续领跑,为中国石油加快大型清洁电力基地建设和油田分布式清洁能源替代奠定了坚实基础。

突破锡基钙钛矿瓶颈!苏州大学团队费米能级调控界面结构,赋能光伏器件革新来源:光伏领跑者创新论坛 发布时间:2025-12-04 08:44:45

在反式结构中,传统的空穴传输材料PEDOT:PSS与钙钛矿的能级匹配不佳,导致载流子积累和复合。鉴于此,2025年11月30日,苏州大学娄艳辉&王照奎于Angew刊发具有费米能级调控的开创性界面结构用于锡基钙钛矿光伏器件的研究成果,本文设计并合成了一种末端带有甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单分子层,并将其引入PEDOT:PSS下方,构建了一种复合空穴传输层结构。