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金纳米颗粒对提升钙钛矿发光二极管的外量子效率有重要作用.为了避免金纳米颗粒与发光层直接接触,先前工作合成的Au NPs@SiO2影响器件电荷传输且不易合成;而将金纳米颗粒共混在聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸酯)中时,金纳米密度又不易控制,不适合做理想的空穴传输层.于是,本文采用静电吸附的方法将粒径约20 nm的金纳米颗粒均匀地修饰在氧化铟锡阳极上,并采用聚(9-乙烯基咔唑)作为空穴传输层,使红光(NMA)2Csn–1PbnI3n+1钙钛矿发光二极管的最大发光亮度从未修饰金纳米颗粒前的约5.2上升到约83.2 cd/m2,最大外量子效率从约0.255%上升到约6.98%.机理研究表明,金纳米颗粒修饰的氧化铟锡电极与铝电极之间可以形成光学微腔.利用微腔中的透射光与反射光相互作用,可以增强器件整体的耦合出光效率.金纳米颗粒修饰的(NMA)2Csn–1Pbn I3n+1钙钛矿器件荧光光谱和荧光强度随角度关系,证明了该微腔效应是导致(NMA)2Csn–1PbnI3n+1钙钛矿荧光增强的主要机制.其次,对金纳米颗粒密度对器件发光特性进行探究,发现约15 min吸附时间的器件性能最优.最后,本文论证了金纳米颗粒对钙钛矿薄膜形貌、结晶、电学性能的影响和金纳米颗粒等离子体共振效应不是主要机制.本工作将金纳米颗粒成功应用于红光钙钛矿发光二极管,为将来进一步探索低成本、高效率的钙钛矿发光二极管提供了一种可行的研究思路. ...
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锡铅钙钛矿太阳电池已被证明可以用于全钙钛矿叠层太阳电池中,作为窄带隙底电池进一步提高器件光电转换效率.目前, P-I-N型锡铅钙钛矿太阳电池的最高效率为21.7%,明显低于铅基钙钛矿太阳电池.本文分析了限制其性能提高的主要因素,并针对性地总结了近几年研究工作者们提出的有效解决策略,主要包括:1)通过添加富锡化合物、强还原剂或含大的有机阳离子的化合物以抑制Sn2+氧化,减少锡铅钙钛矿材料p型掺杂程度,降低电池开路电压损耗;2)通过调控组分、改变钙钛矿薄膜制备方法、溶剂工程或添加含功能性基团的化合物以延缓锡铅钙钛矿薄膜结晶生长速率,提高薄膜质量;3)通过选用合适的电子传输层或空穴传输层,减少能级失配对载流子传输的影响或避免载流子传输层的本身不稳定性对器件的影响.最后,本文展望了锡铅钙钛矿太阳电池的未来发展,认为其不仅有望实现高效稳定的单结太阳电池,而且还可以应用于高效全钙钛矿叠层太阳电池. ...
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钙钛矿型羟基锡酸盐是近年来出现的新型高效阻燃消烟剂.本文采用化学共沉淀法合成了微纳米钙钛矿型羟基锡酸钙[CaSn(OH)6,CSH],并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等对其形貌和结构进行表征.结果表明合成的CaSn(OH)6为平均粒径500 nm的纯净正六面体,粒径均一且分散性良好.将CaSn(OH)6应用于环氧树脂(EP)复合阻燃体系(CSH/EP),并分别采用热重分析、极限氧指数和锥形量热测试表征了其热降解行为和燃烧性能.采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱对EP复合材料的阻燃成炭机制进行探索.结果表明,CaSn(OH)6能显著提高EP复合材料的高温稳定性、热释放速率、热释放量、烟释放量和极限氧指数数值.特别是在很低添加量(0.5%,质量分数)下,阻燃消烟性能即得到极大提升,热释放速率、总放热量和一氧化碳释放量分别降低45.8%,25.1%和31.3%.此外,由于CaSn(OH)6在EP基体中的良好分散及较强的界面作用,CaSn(OH)6在提升EP复合材料阻燃消烟性的同时还提升了EP复合材料的力学强度.本文合成的CaSn(OH)6可作为一种多功能的高效阻燃、消烟和增强剂. ...
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