金属卤化物钙钛矿在场效应晶体管中展现出巨大潜力,但N型铅基钙钛矿FETs仍面临高缺陷密度、离子迁移和重复性差等关键挑战。本研究国防科技大学陈晨和湖南大学胡袁源等人提出一种简单而有效的超薄TiO插层策略,从根本上改变了铅基钙钛矿FETs的制备方式。综合表征表明,TiO插层可增强前驱体润湿性、促进更大更均匀的晶粒形成、降低缺陷密度,并有效抑制非辐射复合和离子迁移。
3D/2D异质结中的能带失配是导致该类钙钛矿太阳能电池发生非辐射复合的重要原因之一。研究发现,负偶极层可有效消除3D/2D异质结的能带失配,加速电子跨界面传输。最终,实现了超过25%的高效且稳定的转换效率,是目前采用直接沉积2D钙钛矿的3D/2D双层堆叠电池中性能最高的之一。本工作为推动3D/2D异质结钙钛矿电池技术提供了有效的能带管理策略。
自组装分子作为空穴选择层在钙钛矿太阳能电池中取得了巨大成功。然而,有效调控杂化自组装分子在氧化铟锡衬底上的吸附构型仍具挑战,这直接影响其取向与均匀性。增强埋底界面质量与电荷传输:BSCA共组装诱导的垂直排列促进更致密、均匀的SAM覆盖,提升钙钛矿结晶质量,加快电荷提取并有效抑制非辐射复合。
喷墨打印为制备钙钛矿量子点发光二极管提供了一种可扩展、成本效益高的途径,尤其适用于高分辨率显示应用。然而,钙钛矿量子点墨水的印刷性能差和稳定性有限等问题阻碍了其广泛应用。利用这些协同效应,采用BD1的Pe-QLEDs实现了创纪录的高外量子效率21.73%,峰值亮度30,637.82cdm,并延长了工作寿命。该添加剂工程策略还在红、蓝光Pe-QLEDs中展现出通用性,突显其广泛适用性。创纪录器件效率:喷墨打印绿光Pe-QLED实现21.73%的EQE与30637cdm的亮度,为当前报道最高值。
溶解度是调控钙钛矿单晶生长的关键物理性质。逆温结晶法因其可利用升温过程中溶解度下降的特性,被广泛用于制备高质量钙钛矿单晶,以构建高性能X射线探测器。本文复旦大学解凤贤等人提出一种温度调控有机配位机制,以突破多种钙钛矿组分在ITC过程中的溶剂限制。本研究为高质量钙钛矿单晶的合成提供了新机制,并推动了其进一步应用。
作为新兴光源技术,蓝色钙钛矿发光二极管在外量子效率方面取得了显著进展,但其较差的工作稳定性仍是制约进一步商业化的关键瓶颈。在超低电压条件下同时实现高功率转换效率和高亮度,是实现长寿命PeLEDs的有力策略。所得PeLED可在低于带隙电压下工作,实现了24.5%的高PCE。值得注意的是,大幅降低的驱动电压抑制了焦耳热和离子迁移,将器件在1000cdm亮度下的工作寿命延长至创纪录的T=318.8分钟。
本文华东师范大学方俊锋和付圣等人报道了一种通过胺阳离子的理性设计实现静电碘调控的策略,以提升PSCs的光热稳定性。此外,TBAI还能促进钙钛矿结晶并钝化缺陷,减少非辐射复合。多重功能协同提升性能:TBAI不仅有效抑制碘流失和电极腐蚀,还促进钙钛矿结晶、降低缺陷密度,提升载流子传输效率,最终实现26.23%的高效率。
在金属卤化物钙钛矿中用无机Cs取代有机阳离子,因其优异的热稳定性和理想的带隙,为发展高性能叠层太阳能电池提供了广阔前景。研究发现,AGS的引入可原位形成PbSO点并与钙钛矿前驱体相互作用,从而严格调控无机钙钛矿的结晶过程,实现快速成核并加速相变过程。结合钙钛矿与TiO之间改善的界面能级匹配,修饰后的无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从19.84%提升至22.22%,电压亏损仅为0.44V。
本文浙江大学杭鹏杰和余学功等人提出了一种在二维钙钛矿中间层中引入n型调控的策略,通过将SbCl掺入PEAI基二维钙钛矿中,实现了2D层的n型掺杂,显著提升了电子密度,构建了增强的场效应以优化钙钛矿/C界面的钝化效果。叠层效率突破33%:单结宽带隙钙钛矿电池效率达23.20%,钙钛矿-硅叠层电池效率达33.10%,是目前报道的最高效率之一。
混合卤素CsPbClBr钙钛矿量子点已成为纯蓝色发光二极管的有力候选材料。本文郑州大学姚纪松和宋继中等人提出了一种阳离子-阴离子对辅助合成策略,用于制备高质量的CsPbClBrQDs。得益于这种阳离子-阴离子对的协同钝化效应,QDs的光致发光量子产率从42%提升至86%。同时,QDs表现出高结晶质量,有利于载流子传输。本研究表明,协同离子对钝化策略是实现高效稳定纯蓝色钙钛矿LED的一种实用设计方法。