有机/无机杂化钙钛矿高分子复合材料的制备与表征

发布时间：2021-01-09 00:23

　　有机/无机杂化钙钛矿结构的材料MAPbX₃由于结合了有机和无机材料优异的机械性能和电子流动性,而具有独特的光物理特性。在太阳能电池、电致发光、激光器件和传感器中表现出潜在的应用前景。然而,钙钛矿纳米材料不稳定,在潮湿、高温或氧气的环境中易分解,导致其光学性能下降。为了克服这个难题,本论文通过调整卤代甲基胺与卤化铅的比例制备出具有较高荧光效率的MAPbBr₃和MAPbI₃钙钛矿纳米晶与高分子PVDF的复合材料。期望利用高分子材料的封装,提高钙钛矿纳米晶的稳定性、均匀性和成膜性。本论文对钙钛矿纳米晶的高分子复合材料进行了光物理学和热学的表征,获得了如下研究结果:1.利用时间分辨荧光光谱测试测试了绿光和红光发射钙钛矿纳米晶与PVDF高分子复合薄膜的自发辐射衰减机制,红光发射的MAPbI₃钙钛矿纳米晶比绿光发射的MAPbBr₃具有较短的上能级寿命,然而,较小的能带宽度增加了红光发射钙钛矿纳米晶的无辐射衰减几率。绿光发射的MAPbBr₃纳米晶/高分子复合薄膜显示出较... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钙钛矿结构模型

第 1 章 绪 论大多数研究人员的目光，关于这种材料的太阳能电池性能不断的被研究改善，09 年 CH3NH3PbI3材料第一次被 Miyasaka 等人应用于光伏领域，达到了 3.8 %光电转化效率[13]。2012 年，Kim 等人以甲氨基卤化铅材料作为吸收层，iro-OMeTAD 代替液态电解质作为空穴传输层，制备出的基于甲氨基卤化铅的阳能电池，其光电转换效率达到 9.7 %[14]。2017 年，Sang Il Seok 教授等人改了他们之前报道的基于分子内交换的两步法，以引入额外的碘离子来解决钙钛晶体的缺陷问题，制备出更高质量的甲氨基碘化铅钙钛矿薄膜，由此所制得的阳能电池的光电转化效率达到 22.1 %[15]，其结构图如 1-2 所示。在过去的十几间, 以有机-无机金属卤化物钙钛矿为基础的太阳能电池的能量转换效率(PCE 10 %提高到 23 %，发展速度逐步赶上甚至超越了成熟的硅太阳能电池。+

北京工业大学工学硕士学位论文，在近红外、绿色和红色中进行电致发光，最高的外部和内76 %和 3.4 %[16]，在之前还没有人报道过这类材料的相关队又研发出基于 CH3NH3PbBr3的电致发光器件，与之-xClx外量子效率相比提高了 7.77 %[21]。2016 年，南京理工溶液法加工的钙钛矿发光二极管(LED)，在 100 mA cm-2的 11.7 %的外部量子效率[22]。这些钙钛矿电致发光的报道为成有效的和可调色的光发射器提供了空间，可用于低成本的信应用领域。无论是光致发光(PL)还是电致发光(EL)，高效的显示色域的技术。


本文编号：2965601