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高光谱成像在钙钛矿光谱和空间分析的应用一、钙钛矿器件光致发光和电致发光成像瓦伦西亚大学的Henk Bolink博士与IPVF(前身为IRDEP-法国光伏能源研究与发展研究所)的研究人员合作,研究了具有不同电子传输层(PCBM和C60)的混合有机-无机甲基碘化铅钙钛矿(CH3NH3PbI3)太阳能电池的性能。用IMA获得的发光高光谱数据有助于识别此类器件中的严重不均匀性(图1)。这些空间不均匀性与载体提取问题有关,导致细胞的填充因子有限。图1根据在1.15V和1.16V施加偏置下拍摄的EL高光谱图像计算的当前传输效率fT图。对于使用PCBM(a,c,器件A)或C60(b,d,器件B)作为电子传输 ...
应用最广泛的钙钛矿吸收材料,它具有优越的光吸收条件、低的结合能、载流子寿命长、双电荷转移和制备简单等性能。这些特性是MAPbI3 PSCs可以实现高能量转移效率(PCE)的关键因素。使用源表为Keithley 2430太阳模拟器在0.25cm2的阴罩下测量了J-V曲线,同时在AM为1.5G的辐照下校准Si-参比电池。时间分辨光致发光谱(TRPL)使用(XperRam Ultimate)的激光系统,激发光源为405nm进行测量分析。如图1(a)所示为ITO/PEN and ETL/ITO/PEN结构的光透射性能,表明在ITO/PEN基地上三种ETLs都有具有增透性能,由于具有高的结晶度和优异的薄 ...
如上图所示为该单晶钙钛矿以及太阳能电池的制备过程。首先生长了双阳离子单晶钙钛矿MA1x-xFAxPbI3 (x=0,0.4, 0.8)和无机单晶钙钛矿CsPbBr3。然后分别将上述单晶溶解在混合的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中以形成前驱体。然后将其涂覆在ITO上旋转35s,接着在250℃下退火45分钟。如图为降解的(MA0.2FA0.8PbI3)1.0(CsPbBr3)0.05钙钛矿膜的紫外可见光谱,从图中可以看出,传统的溶液混合法制备的钙钛矿薄膜在储存40天后被分解,而基于单晶工程技术制备的钙钛矿薄膜显示更好的环境稳定性。这说明基于混合阳离子单晶工程的钙钛矿能够阻止 ...
随着有机金属钙钛矿太阳能电池的快速发展,过去几年,寻求灵活、廉价且易于加工的光伏材料取得了新的发展。这些新型太阳能电池很可能很快就会替代目前硅基太阳电池的王者地位。它们具有高载流子迁移率、对可见光吸收率高和可调谐的带宽使其成为低成本太阳能电池的选择。但是钙钛矿却有一个缺点,它们的稳定性是不稳定的,它们当前的寿命只有2000小时,远远小于硅的使用时间(52000小时)。如果想要将这一新的光伏之星推向市场,更好的理解光物理学和降解机制变的尤为重要。 Photon Etc.的IMA面成像高光谱显微设备可解答研究人员关于为什么钙钛矿具有杰出性能的疑问。IMA可以通过光学测量快速表征二维和三维钙钛 ...
生长,并用于钙钛矿太阳能电池的制备。前期的研究发现Pb在ITO基底上的生长过程属于渐进成核的岛状生长。Cu2O为半导体材料,其能隙与生长条件有关,大约在1.9-2.2eV。它具有吸收系数高、材料丰富、无毒、制造成本低等优点,在太阳能转换、电极材料、传感器和催化等领域具有广泛的应用前景。如图1-7所示,是简单的Cu2O能带模型,根据所涉及的价带和导带,可以区分四个激子序列,根据所涉及的波段,可以分为黄、绿、蓝和紫激子系列。在这个模型中,激子的波函数包括所谓的包络函数,它描述了电子和空穴的相对运动,以及所涉及能带的Bloch函数。由于电子和空穴的自旋(例如,黄色激子系列是四倍简并的)以及电子自旋与 ...
:4MnO3钙钛矿薄膜中的垂直磁畴。对于这些结构,域宽度由下式[1]给出式中,J为交换耦合常数,S为自旋量子数,K为磁各向异性常数,a为晶格常数。本例中,J =3*10-22J, K =2*104 J/m3, S =3/2,则得到30 nm。磁畴的大小可以在相同类型的化合物中变化,这取决于这些薄膜生长的衬底的粒度和应变。例如,衬底可以产生拉伸应变,从而导致在衬底附近形成的畴的平面内磁化。另一方面,顶端晶粒(远离衬底)的磁化方向是垂直的。晶界附近的面内磁化畴的形成会导致磁通量的循环,从而抑制静磁能。磁晶能量需要保持zui小值;因此,它倾向于使原子磁矩沿着晶体轴的一个容易的方向排列。因此,净磁化遵 ...
通常,拉曼散射和远红外漫反射光谱被用于测试固体物质的晶格能的振动特性,可帮助我们从微观的角度来分析其微观特性,并且在固有属性和结构-性质规则方面提供更多的创新视角。拉曼光谱通过使用XperRam Compact(Nanobase)光谱仪在室温下进行测试,所用激发光源为633nm。NMS陶瓷晶体的拉曼散射光谱如图1所示,图1(a)所示样品的拉曼峰都很相似,基线都很平坦,并且振动峰都很尖锐。根据群论分析结果,空间群为P21/n的晶体应该有24个拉曼有源振动模式(12Ag+12Bg)。然而,在实际的拉曼峰中,只有12个峰被检测到,这是因为拉曼有源峰的叠加以及设备分辨率的影响。在100-270cm-1 ...
流。如上图是钙钛矿微区的光电流成像图,扫描范围是30um×30um,扫描步径3um。钙钛矿主要应用在太阳能电池领域,从太阳能电池结构和工作原理上来看,反映电池性能的其中一个参数就是太阳能电池的效率,它跟钙钛矿材料的吸光能力有关,也跟载流子分离能力有关。一般高效太阳能电池要求光吸收层能够充分吸收紫外-可见-近红外区的光子以产生激发态。当受到光的激发,钙钛矿价带中的电子跃迁到导带,产生电子-空穴对,在内建电场的作用下,空穴和电子分别往正极,负极迁移,载流子的定向移动于是形成光电流。 ...
铜铟镓硒(Cu(In,Ga)Se2 or CIGS)是薄膜太阳能电池的最佳候选者之一。CIGS在长期光照下除了稳定性高外还具有较高的吸光度和直接带隙。目前一些科研小组已经将典型多晶CIGS设备量子效率超过20%,并且有较好的重复性。但是这种效率依旧低于Shockley-Queisser的理论计算值。这在一定程度上归因于由于多晶性质引起的太阳能电池的不均一性,这也使材料性能和整体性能的关系模糊。为了量化形态对太阳能电池量子效率的影响,研究不同性质在空间上的变化将变的至关重要。 考虑到这一点,IRDEP(法国光伏能源研究院)的研究人员对CIGS微型太阳能电池(直径为35μm)进行了光致发光P ...
在第二代太阳能电池材料中,二硫化铜铟(CuInS2或CIS)是最有前途的材料之一。自上世纪90年代CuInS2就被太阳能电池领域的科研工作者,当时太阳能电池的效率已达到10%[1]。它具有较高的吸收系数、直接带隙(1.52V)[2]和无毒性使其成为薄膜和量子点敏化太阳能电池的理想候选者。但是,似乎CIS太阳能电池的量子效率提升达到了瓶颈。为了不断改进下一代CIS电池并打破这一限制,必须要清楚的理解制造工艺对太阳能电池性能的影响。 考虑到这一点,IRDEP(法国光伏能源研究院)的研究人员利用光致发光(PL)成像对多晶CuInS2太阳能电池进行了表征。高光谱显微成像平台(IMA Photon)可 ...
子聚合物以及钙钛矿类陶瓷材料也具有本类性质。对于一些高介电性的压电材料以及温度略高于居里点的铁电材料而言,电致伸缩效应较为明显。我们通常把具有明显的电致伸缩效应特性的材料称之为电致伸缩材料。电致伸缩材料可以分为陶瓷和聚合物电致伸缩材料两种,驰豫铁电陶瓷电致伸缩材料的伸缩系数通常为l0-6 量级,在较低的驱动场强下可以获得较大的形变量,因此对其材料特性的研究已获得广泛开展,其特性已为人所熟知。而聚合物电致伸缩材料的电致伸缩系数通常为10-8 量级,因此需要较高的驱动场强,现阶段还不适合作为波前校正器的驱动器材料。实用的弛豫铁电型电致伸缩陶瓷主要有铌镁酸铅(PMN)、铌镁酸铅一钛酸铅(PMN-PT ...
位,主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.转发研讨会海报/公众号文章/报名表至朋友圈,研讨会后购买Moku产品的,即送Moku:Go(Mo一台),另外可打95折或打93折!(详情可咨询下方二维码)。 2.扫码联系下方产品负责人,转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间:2022年5月11日 上午10:00(报名成功后,开播前会收到开播提醒)报名方式扫码报名报名成功!开播前一周您将收到一封确认电子邮件,会详细告知如何参 ...
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ka首次报道钙钛矿太阳能电池以来,在短短的几年内,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从3.8%上升到22.7%。尽管钙钛矿电池拥有诸多优点,但是由于材料的不均一性和无法低成本大规模生产限制了钙钛矿电池的发展。为了解决这些问题,研究人员需要高性能和专业的测试工具研究材料性能的空间分布。为了解决这些问题,加拿大Photon 公司和法国光电能源研究和发展研究所为太阳能电池分析共同研发了高光谱成像设备(IMA™)。基于独特的体布拉格光栅滤波片技术,采用革新的二维成像技术,不同于常规的荧光成像设备,这是一款一次性可全视野成像的设备,可快速获得钙钛矿电池的荧光成像和电致发光成像,用于研究产品的缺陷、约束条件和 ...
高速大面积共聚焦拉曼成像系统 高速大面积共聚焦拉曼成像系统 ——(可扩展为光电流成像系统)产品简介 Nanobase共聚焦拉曼成像光谱仪系统采用透射式光路设计,提高了产品的灵敏度和稳定性。独特的振镜扫描技术能够在台面固定不动的情况下实现快速二维成像扫描。该技术在联用光电流成像系统载台时优势明显,并且可扩展增加荧光寿命检测系统。 XperRam C series是基础款,采用一个532nm激光器激发,集成了奥林巴斯显微镜,可以测量样品的Raman/PL的光谱信号和mapping(Image)图像。光谱信号 ...
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