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新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究

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作者李江伟著

出版社清华大学出版社

ISBN9787302576150

出版时间2021-06

装帧精装

开本16开

定价79元

货号11088069

上书时间2024-08-27

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商品描述: 作者简介
李江伟博士分别于2014年、2019年在清华大学获得学士和博士学位。2016年10月至2017年10月，赴美国西北大学联合培养一年。他主要从事新型光电材料制备与器件研究，博士期间在国际著名期刊(如Journal of the American Chemical Society,Advanced Energy Materials,Chemistry of Materials等)以第一作者身份发表论文共7篇。

目录
目   录

第1章  引言 1
1.1  卤素钙钛矿材料 2
1.2  钙钛矿太阳能电池 4
1.2.1  钙钛矿太阳能电池的发展概述 4
1.2.2  钙钛矿太阳能电池的稳定性概述  5
1.3  钙钛矿太阳能电池的热稳定性机理研究进展 7
1.3.1  基于器件结构的热稳定性机理研究  7
1.3.2  基于材料与薄膜的热稳定性机理研究 10
1.4  全无机卤素钙钛矿的研究进展 15
1.4.1  A=Cs+的全无机卤素钙钛矿 15
1.4.2  新型全无机卤素钙钛矿材料 20
1.5  研究思路及主要内容 30
第2章  实验方法 32
2.1  实验试剂  32
2.2  太阳能电池制备 33
2.3  材料合成 33
2.3.1  气相扩散法制备γ-CsPbI3@Cs4PbI6材料 33
2.3.2  固相合成法制备Cs2PbI2Cl2和Cs2SnI2Cl2材料 34
2.4  太阳能电池表征方法 34
2.5  其他表征方法  35
2.6  理论计算方法  37
第3章  倒置结构钙钛矿太阳能电池的高温衰降机制研究 39
3.1  倒置结构电池的高温衰降与器件结构组成的关系 39
3.2  高温老化过程中离子扩散和界面反应的研究 42
3.2.1  高温下的离子扩散 43
3.2.2  高温下的电极界面反应 45
3.3  高温老化过程中MAI损失对MAPbI3薄膜的影响 47
3.3.1  薄膜形貌 47
3.3.2  薄膜导电性 49
3.3.3  薄膜载流子动力学 50
3.4  倒置器件结构的高温衰降机制与理论指导意义 52
3.4.1  电极诱导离子扩散的高温衰降机制  52
3.4.2  调控PSC热稳定性的基本原则 53
3.5  小结 56
第4章  γ-CsPbI3在Cs4PbI6框架中的自发生长及稳定性研究 57
4.1  气相扩散法探索不同CsI-PbI2体系 57
4.2  γ-CsPbI3@Cs4PbI6结构与光学性质研究 60
4.2.1  相组成与结构分析 60
4.2.2  热分析 62
4.2.3  光学性质 64
4.2.4  变温荧光光谱分析 65
4.2.5  荧光寿命分析 67
4.3  CsPbX3@Cs4PbX6(X=Cl,Br,I)结构拓展与生长机制推测 68
4.3.1  CsPbX3@Cs4PbX6(X=Cl,Br,I)结构的纳米相生长行为 69
4.3.2  热力学控制的γ-CsPbI3自发生长机制 71
4.4  γ-CsPbI3在Cs4PbI6无机框架中的稳定性评估 74
4.4.1  热稳定性 74
4.4.2  环境稳定性 75
4.5 小结 76
第5章  全无机二维卤素钙钛矿Cs2PbI2Cl2的合成与性质研究  77
5.1  模型体系Cs2PbX4(X=Cl,Br,I)的探索合成与热力学稳定性研究  77
5.1.1  Cs2PbX4(X=Cl,Br,I)体系的探索合成 77
5.1.2  Cs2PbX4(X=Cl,Br,I)体系的热力学稳定性 79
5.1.3  Cs2PbI2Cl2的热力学稳定性 81
5.2  Cs2PbI2Cl2的光电性质与响应性研究  83
5.2.1  单晶生长与光学性质表征  83
5.2.2  紫外光电响应性  84
5.2.3  α粒子响应性  87
5.3  Cs2PbI2Cl2材料体系的结构拓展 88
5.3.1  B位拓展：B=Sn2+及Cs2PbxSn1-xI2Cl2固溶液 88
5.3.2  A位拓展：A=Rb+及A 位离子尺寸的影响 91
5.3.3  高层数的全无机二维卤素钙钛矿材料探索 92
5.4  Cs2MI2Cl2(M=Pb,Sn)的稳定性评估 93
5.4.1  热稳定性 93
5.4.2  环境稳定性  94
5.5  小结 95
第6章  结论 97
6.1  主要结论 97
6.2  主要创新点 98
6.3  展望 99
参考文献 100
在学期间发表的学术论文与研究成果  124
致谢 126

内容摘要
本书从有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的高温衰降机制出发，针对全无机卤素钙钛矿材料的相态稳定性问题，提出了热力学控制的无机框架缺陷诱导生长方法。在探索新材料方面，借助维度调控的思想，探索合成了新型二维卤素钙钛矿，并系统研究了其光电响应性质。本书可供从事能源材料与光电器件研究的高校和科研院所的师生及制造企业的工程技术人员阅读参考。

主编推荐
《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》借助维度调控的思想，探索合成了新型二维卤素钙钛矿，并系统研究其光电响应性质。《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》可供高校和科研院所的师生及从事能源材料和光电器件研究的人员阅读参考。

精彩内容
《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》从有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的高温衰降机制研究出发，深入理解本征热稳定的全无机卤素钙钛矿是调控器件热稳定性的核心环节。在已知的全无机卤素钙钛矿材料中，针对关键材料的相稳定性问题，发展了热力学控制的无机框架缺陷诱导生长方法。在探索新材料方面，借助维度调控的思想，理性探索合成新型二维卤素钙钛矿，并系统研究其光电响应性质。《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》的潜在读者定位为化学及材料专业高年级本科生和研究生，也可为从事卤素钙钛矿材料与光电器件的研究人员提供参考。

媒体评论
《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》借助维度调控的思想，探索合成了新型二维卤素钙钛矿，并系统研究其光电响应性质。《新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究》可供高校和科研院所的师生及从事能源材料和光电器件研究的人员阅读参考。
获评清华大学优秀博士学位论文，作者主要从事新型光电材料制备与器件研究，在国际著名期刊发表论文7篇，成果显著。

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