湿气促进结晶使命完成后,DTAB在薄膜表面构建疏水层,湿气开关关闭以保护钙钛矿薄膜免受湿气进一步破坏。该自响应型湿度开关最大化湿度对钙钛矿结晶的促进又防止了过高的湿度对薄膜的破坏,从而实现从20%到93%宽湿度范围内高质量钙钛矿薄膜的制备。关键之处在于开关的“自动关闭”机制。总结本研究通过引入“湿度开关”分子DTAB,成功实现了钙钛矿太阳能电池在宽湿度范围内的可控制备,显著提升了器件的效率与环境稳定性。
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。
胶体量子限域的CsPbBr纳米片具有窄发射线宽和厚度可调的光致发光特性,是深蓝钙钛矿发光二极管的理想候选材料。所制备的PeLED在CsPbBr纳米片基器件中性能创纪录,最大外量子效率达6.81%,峰值亮度143cd/m,CIE色坐标完全符合Rec.2020标准,较未钝化器件提升十倍。优异光学性能与色纯度:实现461nm深蓝发射,半高宽仅13nm,PLQY高达96%,CIE-y值低至0.046,完全满足Rec.2020超高清显示标准。
TFBZ修饰的1.67eV和1.79eV无MA宽禁带钙钛矿电池分别实现了22.78%和20.21%的光电转换效率,并表现出优异的操作稳定性。构建的无MA全钙钛矿叠层电池实现了29.01%的认证效率,是目前无MA全钙钛矿叠层电池中的最高记录。
然而,模拟人眼视网膜的曲面图像传感器通常缺乏可调曲率,难以在整个调焦范围内匹配Petzval曲面。采用聚对二甲苯C薄膜进行防水封装,展示了具有分级网格设计的超薄钙钛矿曲面图像传感器,可在不同曲率球面上实现贴合,并在变形过程中保持机械稳定性。仿生视觉实时调焦系统:将可调透镜与曲面图像传感器集成,通过同步调节透镜焦距与传感器曲率,实现不同物距下的清晰成像,并搭建无线实时成像系统,展示动态调焦能力。
锡铅钙钛矿的快速结晶和Sn易氧化问题是其在高性能近红外光电探测器和成像器中应用的主要障碍。文章亮点:1.DPSO分子双重调控结晶与氧化:DPSO通过Lewis酸碱作用显著延缓Sn-Pb钙钛矿结晶、抑制Sn氧化,大幅提升薄膜质量与载流子寿命。
铅卤钙钛矿纳米晶因其优异的光吸收性能和可调带隙,在太阳能收集和高性能光电探测器领域展现出巨大潜力。近年来,将卤化物钙钛矿封装于金属有机框架中形成复合材料的策略受到广泛关注。绿色合成与机器学习助力未来发展:文章提出开发绿色合成方法减少有毒溶剂使用,并建议结合机器学习筛选最优MOF/钙钛矿组合,推动材料设计与性能优化进入智能化阶段。
高价值有机溶剂的回收在多个行业中至关重要但极具挑战性。以钙钛矿太阳能电池为例,其制造过程中需大量使用如N,N-二甲基甲酰胺等溶剂。为此,纤纳光电颜步一和浙江大学史乐等人开发了一种多级气隙膜蒸馏系统,利用工业废热从废液中高效回收DMF。该MAMD系统有望显著降低环境足迹,推动钙钛矿太阳能电池的可持续制造。
在染料敏化太阳能电池中,大能隙和窄能隙光敏剂的高效抗聚集和优异的光捕获能力对抑制界面电荷复合、实现高开路电压至关重要。文章亮点分子结构优化提升性能:通过引入长烷基链有效抑制染料分子聚集,延长激发态寿命,显著提升开路电压至1.22V,并改善电荷分离与传输效率。共敏化策略实现高效光捕获:H7与窄带隙染料XY1b共敏化,互补吸收光谱,覆盖400–700nm范围,IPCE峰值超过90%,最终实现13.7%的PCE和29.7%的弱光效率,优于同类钙钛矿器件。
将机械应变和应变工程应用于卤化物钙钛矿,赋予了它们有趣的性质。然而,对机械应变(包括卤化物钙钛矿中的残余应变)的深入了解仍不完整,同时还面临着将应变效应从其他干扰中分离出来的严峻挑战。鉴于此,英国萨里大学Wei Zhang在期刊《Science Advances》发文,题为“Strain relaxation in halide perovskites via 2D/3D