《TiO2上的功能化碳点用于钙钛矿光伏和稳定的光阳极用于水分解》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2021-03-28
  • 不同类型的荧光碳纳米粒子,通常被称为碳点(CDs),通过微波辐射、水热条件或室温下的溶液化学等不同的缩聚方法合成,并进行化学功能化。将CDs沉积在TiO2薄膜上,作为钙钛矿光电转化的电子传递层和光电化学水分解的阳极进行探测。不含氧的氮镉导致钙钛矿太阳能电池的开路电压增加了约50 mV。所有类型的CD在水分裂过程中都产生了改善的光电流,特别是巯基和丁基链功能化的CD。结果表明,该修饰电极在连续操作下是稳定的。电极的其他电化学特性,如伏安图形状、起始电位和开路电位,在cd沉积时几乎保持不变。只有入射光子对电流的转换效率得到明显提高,吸收范围向更长的波长扩展约20 nm。本研究为提高n型半导体在光伏电池和光电化学制氢中的性能提供了机理和电极布置方面的新数据。

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-08-03
    • 卤化钙钙质量子点(Pe-QDs)已经被认为是光电探测器,发光二极管和激光应用的突出候选者,但这些观点受到包括化学和光学降解在内的严格稳定性的阻碍。这项研究报告了氨基介导的锚定Pe-QD到单分散二氧化硅的表面,以有效地抑制其光致发光(PL)的光学降解和随机激光的稳定性,从而实现高度稳定和低阈值的激光。胺化介导的成核和生长过程被设计用于二氧化硅球体表面上的一般和一锅合成的Pe-QD。可以在几分钟内完成的简易合成过程确保可扩展的生产。令人惊讶的是,在环境条件下40d储存后,几乎没有观察到PL降解,即使80%的PL强度在UV灯持续照射108h后也能保持。随后,在储存2个月或以上连续光泵送8小时后,实现非常稳定的随机激光。这种高的PL和激光稳定性源于由于有效锚定而产生的隔离效应,其将Pe-QD彼此分离并抑制光诱导的再生长和劣化。这项工作还将打开基于钙钛矿的多功能系统的窗口。 ——文章发布于2017年7月31日
  • 《可用于光伏电池的“无铅” “高效”的钙钛矿材料》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-06-12
    • 韩国科学技术院(KAIST)的一个研究小组提出了一种钙钛矿材料——Cs2Au2I6,它可以作为高效无铅薄膜光伏器件的潜在活性材料。这种材料有望为克服以往已知的钙钛矿存在的稳定性和毒性问题奠定基础。 钙钛矿型光伏电池作为下一代高效光伏电池的强有力的候选者,其最大光转换效率为22%,可与高性能的晶体硅光伏电池相媲美。另外,钙钛矿基电池可以在低温下制造,从而大大降低了成本。 然而,常规的有机——无机杂化钙钛矿材料稳定性低,最终降低了材料的性能,并使其不适合继续在电池中使用。而且,材料中的铅含量也破坏了它们对环境的友好性。 鉴于此,韩国科学技术院(KAIST)化学系的Hyungjun Kim教授和电气工程学院的Min Seok Jang教授领导的一个联合小组分析了一种先前发现的钙钛矿材料——Cs2Au2I6,该材料仅由无机物组成,同时他们还研究了其在薄膜光伏器件中的适用性。理论研究表明,与传统的钙钛矿材料相比,这种新型钙钛矿材料不仅效率高,而且稳定性好、对环境友好。为进行这一分析,该团队开发了多尺度多物理场仿真框架。进行了原子尺度第一原理量子计算,研究了该材料的光学性质,并且进行了器件级的电磁模拟以表明该材料确实可以在器件级别上用作有发展前景的光伏物质。 从这一点出发,研究小组计划从两个方向扩展其研究范围:一是将钙钛矿材料应用于实际光伏电池的实证研究,二是理论分析,以寻找出适合光伏电池的最佳且高度稳定的材料。该科研团队表示:“钙钛矿材料非常高效,但是为了完全取代传统的太阳能电池,它们的稳定性和毒性问题必须首先得到解决。”他们补充说,“这项研究有望加速该领域的相关研究,以追求高效,环保的钙钛矿材料。”