聚乙烯亚胺包覆氧化锌电子传输材料的制备及其对有机光伏电池空气和紫外稳定性的增强效应

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作者 宋海涛 王宇 +6 位作者 杨建胜 张小科 王忠强 王华 杨永珍 魏昌庭 闫翎鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1145-1155,共11页

活性层与电极之间的界面层材料对有机太阳能电池(OSCs)至关重要,它直接影响器件的性能和稳定运行。作为一种广泛应用的电子传输材料,氧化锌(ZnO)纳米颗粒(NPs)较高的表面缺陷态易在表面吸附水氧,严重影响OSCs的效率和稳定性。因此,本文... 活性层与电极之间的界面层材料对有机太阳能电池(OSCs)至关重要,它直接影响器件的性能和稳定运行。作为一种广泛应用的电子传输材料,氧化锌(ZnO)纳米颗粒(NPs)较高的表面缺陷态易在表面吸附水氧,严重影响OSCs的效率和稳定性。因此,本文设计了一种既能钝化表面缺陷又能调节能级的聚乙烯亚胺(PEI)包覆ZnO NPs的协同策略,采用水热法成功合成了ZnO@PEI NPs,并将其作为电子传输层(ETL)应用于基于PM6∶BO-4Cl∶PC61BM的OSCs中。结果表明,使用ZnO@PEINPs作为ETL制备的光伏器件的光电转换效率(PCE)略有下降,但由于包覆的PEI钝化了ZnO表面缺陷,ZnO@PEI NPs器件展现出更好的空气和紫外稳定性。本研究提出了一个构建多功能、高稳定性ETL的有效策略,为实现高稳定OSCs提供了一条适用的新途径。 展开更多

关键词 有机太阳能电池 电子传输层 氧化锌纳米颗粒 聚乙烯亚胺 空气稳定性 紫外稳定性

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能源材料新时代 被引量：3

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作者 曾海波 黄富强 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期113-116,共4页

人类发展的历史,也是能源变革的历史,人类社会的每一次技术革命无不伴随着对能源认识、开发和利用的创新与进步。当下,我国已经成为全球排名第一的能源生产和消费大国,并且两个总量还在不断攀升。能源技术是解决对传统化石能源过度依赖... 人类发展的历史,也是能源变革的历史,人类社会的每一次技术革命无不伴随着对能源认识、开发和利用的创新与进步。当下,我国已经成为全球排名第一的能源生产和消费大国,并且两个总量还在不断攀升。能源技术是解决对传统化石能源过度依赖及环境污染等问题,构建合理的社会能源结构,推进可持续发展,实现“双碳”减排的关键手段。2020年,我国以太阳能、风能为代表的可再生能源增长达到全世界的三分之一,发展迅速。这其中,能源材料是能源工业和能源技术体系中涉及的特殊材料,在实现清洁能源的转化和利用,发展新能源技术,以及支撑整个能源系统中扮演着核心角色。 展开更多

关键词 能源工业 能源技术 可再生能源 能源材料 可持续发展 能源系统 能源结构 三分之一

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长程有序助力钙钛矿QLED高性能化

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作者 吕昕怿 相恒阳 曾海波 《无机材料学报》 北大核心 2025年第1期111-112,共2页

钙钛矿量子点在显示应用方面具有独特优势,然而在高亮度下其长期稳定性仍是一个巨大的挑战。本文聚焦于钙钛矿量子点及其发光薄膜形貌的调控进展,阐述了长程有序的钙钛矿量子点薄膜对其电致发光性能的影响,并展望了其在提升钙钛矿量子... 钙钛矿量子点在显示应用方面具有独特优势,然而在高亮度下其长期稳定性仍是一个巨大的挑战。本文聚焦于钙钛矿量子点及其发光薄膜形貌的调控进展,阐述了长程有序的钙钛矿量子点薄膜对其电致发光性能的影响,并展望了其在提升钙钛矿量子点电致发光稳定性方面的发展前景。 展开更多

关键词 钙钛矿量子点 长程有序 配体交换 显示材料 量子点发光二极管

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基于蒽基电子传输材料设计及蓝光钙钛矿QLED性能研究

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作者 谭可莹 方平 +5 位作者 丁杜鹏 袁诗晨 刘辰 杨诗羽 魏昌庭 徐勃 《化学学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页

钙钛矿量子点发光二极管(Pe-QLEDs)具有色纯度高、色域宽、多功能发光特性和低成本溶液加工能力等特点,因此在高清柔性显示中具有巨大的应用潜力.然而,在常用的多层“三明治”电致发光器件结构中,载流子传输层之间的传输能力的差异限制... 钙钛矿量子点发光二极管(Pe-QLEDs)具有色纯度高、色域宽、多功能发光特性和低成本溶液加工能力等特点,因此在高清柔性显示中具有巨大的应用潜力.然而,在常用的多层“三明治”电致发光器件结构中,载流子传输层之间的传输能力的差异限制了其发展.在本研究中,设计并定制合成了两种以蒽骨架为核心的新型电子传输材料,分别命名为B1和B3.得益于电子迁移率的显著提高,基于B3制备的天蓝光Pe-QLED器件实现了高效的载流子复合,最终表现出8.82%的外量子效率(EQE)和2.40 V低启亮电压.相比之下,基于1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)制备器件的EQE仅为6.11%,启亮电压高达3.20 V.本研究验证了载流子平衡传输在提高器件效率方面的重要作用,并为蓝光Pe-QLEDs中设计高电子迁移率的电子传输材料提供了参考思路. 展开更多

关键词 钙钛矿量子点发光二极管 电子传输材料 结构调控 载流子传输平衡 蒽骨架

原文传递

磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

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作者 相恒阳 王益飞 +3 位作者 于鹏 张坤 赵家龙 曾海波 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期231-251,共21页

量子点作为一种理想的发光材料,一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注,推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强,磷化铟量子点(InP QDs)作为镉基量子点的最好替代者之一,受到了广泛的关注:一方面,In... 量子点作为一种理想的发光材料,一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注,推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强,磷化铟量子点(InP QDs)作为镉基量子点的最好替代者之一,受到了广泛的关注:一方面,InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质;另一方面,其发光光谱范围可覆盖整个可见光区,且合成工艺与镉基量子点共通。然而,因为InP QDs与传统镉基量子点相比,在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性,其合成化学的发展还不成熟,限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求,针对InP QDs体系进行了综述,通过分析其研究现状,分析其发展问题和挑战,并对其进行了展望,期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助,推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。 展开更多

关键词 量子点 磷化铟 QLEDs 高色纯度 显示

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CsPbX3纳米晶稳定性的研究进展 被引量：6

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作者 杨丹丹 李晓明 +2 位作者 孟翠芳 陈佳欣 曾海波 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1088-1098,共11页

全无机钙钛矿纳米晶具有窄发射、高量子效率及较高的载流子迁移率等优点,在高清柔性显示器和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。然而,钙钛矿纳米晶的表面配体处于高度动态结合的状态,容易在分离和提纯等过程中造成大量配体缺失,从而... 全无机钙钛矿纳米晶具有窄发射、高量子效率及较高的载流子迁移率等优点,在高清柔性显示器和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。然而,钙钛矿纳米晶的表面配体处于高度动态结合的状态,容易在分离和提纯等过程中造成大量配体缺失,从而导致量子效率和稳定性下降。此外,钙钛矿材料本身的离子晶体特性使其对极性溶剂非常敏感,这些问题严重制约了钙钛矿纳米晶在光电器件中的实际应用。本文从钙钛矿纳米晶表面态出发,结合国内外的研究工作,分析了路易斯酸、路易斯碱及表面包覆策略对钙钛矿纳米晶光学性质和稳定性的影响,并对进一步优化提升钙钛矿纳米晶的稳定性进行了展望。 展开更多

关键词 全无机钙钛矿纳米晶 表面态 表面钝化 量子效率 稳定性

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基于共价有机聚合物空穴注入层的钙钛矿发光二极管 被引量：4

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作者 王益飞 相恒阳 +7 位作者 周怡辉 李雪丽 王润 徐勃 刘君 李伟金 向中华 曾海波 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1574-1582,共9页

卤化物钙钛矿(ABX)量子点及其发光器件具有色纯度高、外量子效率高以及在可见光范围内可调等特点,近年来在照明、显示等领域中展现出巨大潜力。然而,钙钛矿量子点发光二极管(PeQLEDs)的稳定性正成为制约其商业应用的最大障碍,除了钙钛... 卤化物钙钛矿(ABX)量子点及其发光器件具有色纯度高、外量子效率高以及在可见光范围内可调等特点,近年来在照明、显示等领域中展现出巨大潜力。然而,钙钛矿量子点发光二极管(PeQLEDs)的稳定性正成为制约其商业应用的最大障碍,除了钙钛矿发光层本身的稳定性问题之外,传输层的水氧稳定性问题也不可忽略。为了解决这一发展过程中的难题,我们提出了基于氮唑类单体构筑共价有机聚合物材料(COP-N)替代传统的PEDOT∶PSS作为空穴注入层材料的新型PeQLEDs。我们发现COP-N具有本征的水氧稳定性,且与PVK之间的空穴注入势垒更小。这些特性使得基于COP-N的PeQLED在取得比PEDOT∶PSS更好发光效率的同时实现了近2倍的稳定性提升。我们认为,这种共价有机聚合物有望成为新型的空穴注入材料,实现高效稳定的钙钛矿电致发光,促进钙钛矿发光器件的发展。 展开更多

关键词 共价有机聚合物 空穴注入层 钙钛矿量子点 发光二极管

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激光作用铅卤钙钛矿的机理与应用 被引量：3

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作者 王嘉鑫 沈威力 +3 位作者 胡锦宁 陈军 李晓明 曾海波 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第4期54-72,共19页

近年来,铅卤钙钛矿纳米晶因其易制备,低成本,高性能等特性引起了人们极大的关注。钙钛矿纳米晶的光电性能优越应用潜力巨大,然而稳定性问题制约着它进一步发展,使其无法与已经商业化的应用相匹敌。针对钙钛矿材料的稳定性问题,人们展开... 近年来,铅卤钙钛矿纳米晶因其易制备,低成本,高性能等特性引起了人们极大的关注。钙钛矿纳米晶的光电性能优越应用潜力巨大,然而稳定性问题制约着它进一步发展,使其无法与已经商业化的应用相匹敌。针对钙钛矿材料的稳定性问题,人们展开了很多研究,其中一个方面就是光照稳定性。该方面的研究可以为制备高稳定性钙钛矿材料和器件奠定基础,还可以利用光照(特别是激光)来调控钙钛矿的结构和性能,拓展其在光电领域的全方位应用。本文专注于激光照射下钙钛矿的变化及其相关应用,首先综述了激光辐照铅卤钙钛矿时出现的变化现象以及微观机理;其次,基于这些变化机理,介绍了最近研究人员如何使用激光技术对钙钛矿薄膜和器件进行性能调控,以及激光直写钙钛矿技术的相关应用。 展开更多

关键词 铅卤钙钛矿 激光 光稳定性 光电器件 性能调控

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钙钛矿多色级联发光二极管中多中心载流子均衡分布调控研究 被引量：3

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作者 王润 相恒阳 曾海波 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1062-1068,I0003,共8页

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生... 钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生和传输能力的中间连接层(ICL),实现了蓝绿双色和红绿蓝三色发光中心共同电致发光。一方面,ICL可以抑制不同钙钛矿之间的离子交换和能量转移;另一方面,ICL具有电荷产生和输运功能,能够确保不同发光中心获得足够的载流子实现独立发光。进一步改变空穴传输层(NPB)的厚度可以调控蓝绿双色发光中心之间的能量均衡分布,当NPB厚度为40 nm时,器件表现出最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为0.33%。红绿蓝钙钛矿共同电致发光器件的最大EQE达到0.5%。本工作首次报道了红绿蓝三色钙钛矿共同电致发光,并为钙钛矿多色发光中心共同电致发光提供了具有参考性的策略,推动了钙钛矿在显示应用中的发展进程。 展开更多

关键词 钙钛矿发光二极管 多色发光中心 中间连接层 载流子分布调控

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钙钛矿量子点光伏与荧光聚光电池:现状与挑战 被引量：1

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作者 张枫娟 韩博宁 曾海波 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期117-128,共12页

太阳热辐射能储量丰富且无污染,是未来最具竞争力的清洁能源之一。近年来,卤化物钙钛矿量子点以其优异的光电特性以及量子限域效应、可溶液加工等独特优势被广泛应用于太阳能电池和荧光型聚光太阳能电池,应用前景广阔,但在未来的商业化... 太阳热辐射能储量丰富且无污染,是未来最具竞争力的清洁能源之一。近年来,卤化物钙钛矿量子点以其优异的光电特性以及量子限域效应、可溶液加工等独特优势被广泛应用于太阳能电池和荧光型聚光太阳能电池,应用前景广阔,但在未来的商业化应用中仍然面临诸多挑战。本文结合钙钛矿量子点太阳能电池领域的国内外研究进展,重点归纳了提升电池性能的优化策略,并探讨了钙钛矿量子点在荧光聚光电池中的应用,最后阐述了该领域当前面临的挑战,并对其发展趋势进行了展望,旨在为未来光伏技术的设计和开发提供一些思路,推进其研究进程。 展开更多

关键词 钙钛矿量子点 太阳能电池 荧光太阳能聚光器 荧光型聚光太阳能电池 综述

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CsPbI_(3)钙钛矿量子点的精细纯化及其高效发光二极管的研究 被引量：3

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作者 李严 李金航 +2 位作者 许蕾梦 陈嘉伟 宋继中 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第1期126-132,共7页

钙钛矿量子点发光二极管(QLEDs)因其色纯度高、颜色控制精准、色域广以及溶液可加工等特点,在显示和照明等领域有着极大的应用前景.针对红光钙钛矿CsPbI_(3)量子点纯化过程中相变和表面配体损失造成的荧光退化问题,本工作发展了一种甲... 钙钛矿量子点发光二极管(QLEDs)因其色纯度高、颜色控制精准、色域广以及溶液可加工等特点,在显示和照明等领域有着极大的应用前景.针对红光钙钛矿CsPbI_(3)量子点纯化过程中相变和表面配体损失造成的荧光退化问题,本工作发展了一种甲苯和乙酸乙酯协同的混合溶剂纯化策略,能够避免纯化过程中的相变问题,获得了纯立方相的CsPbI_(3)量子点;此外,进一步提出了油胺碘(OAmI)调控量子点表面态的配体补偿工艺,解决了配体损失导致的荧光淬灭问题,发现在引入400μL的OAmI时,量子点兼具高的发光效率(PLQY为70%)和优异的电学性能,电驱动下的激子复合几率显著增加,最终实现了亮度为3090 cd/m2和外量子效率为15.67%的QLED.这种钙钛矿CsPbI_(3)量子点精细纯化的方案对开发高效量子点材料和实现高性能光电子器件具有重要的指导意义. 展开更多

关键词 无机钙钛矿量子点 纯化 配体补偿 量子点发光二极管 CsPbI_(3)

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