非铅钙钛矿材料制备技术

来自 搜狐网 的图片

非铅钙钛矿材料制备技术钙钛矿材料，非铅，环保，高效制备。

目录

应用领域：

光伏及信息技术领域

成果简介

曲波课题组建立了无铅钙钛矿材料（环保型）的有效制备技术，可制备高效稳定的无铅钙钛矿材料及其光伏器件、发光器件。（1）采用降温结晶方法，合成了铁掺杂的无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6单晶，将无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6的光吸收范围由橙光波段（⁓610 nm）拓宽至近红外波段（⁓1350 nm），这是目前国际上已报道的具有最宽光谱吸收范围的无铅钙钛矿光伏材料，极大提升了太阳光能量的吸收利用率。该科研成果克服了目前主流技术所采用的铅基钙钛矿材料制备带来的环境、安全、成本、批次稳定性等直接影响钙钛矿材料真正走向实际应用的瓶颈问题。该新型材料在光电子器件上，包括近红外光电探测器，中间带太阳能电池等，具备广阔的应用前景。因此，该科研工作提供了一种新的方法来调控无铅钙钛矿的光电响应能力，为进一步拓展无铅钙钛矿的光伏应用打下了坚实基础。（2）我们合成了高质量Cs2AgBiBr6无铅（环保）钙钛矿薄膜，并制备出国际上已报道的透过率超过70%透明光伏器件中的效率最高值，这也是国际上已报道的全无机透明光伏器件中的效率最高值，为透明太阳能电池的商业化应用奠定了坚实的研究基础；（3）利用前驱液掺杂和两步退火协同作用，我们制备出平整紧致、晶粒尺寸达到微米级、良好结晶性的钙钛矿薄膜，并实现了全无机钙钛矿光伏器件能量转换效率国际最高数值（论文发表时），该工作被MaterialsViews (Wiley) 进行了专题报道，并被Wiley Online Library统计为Solar RRL当期下载量排名第一的科研工作；（4）采用热注入法合成了晶型规整、形貌均一的立方相无铅双钙钛矿（Cs2AgIn0.9Bi0.1Cl6）量子点（QDs），并首次制备出基于无铅双钙钛矿Cs2AgIn0.9Bi0.1Cl6量子点的电驱动白光二极管，器件拥有接近标准白光的CIE色度坐标(0.32, 0.32)/6432 K，显色指数高达94.5，同时显现出优异的工作稳定性。

经济效益与社会效益

钙钛矿材料是目前最受关注和期待的高性能光电材料之一。本技术具有绿色、环保、安全、低成本和高可重复性等显著优势，有望推动非铅钙钛矿材料在光伏、发光、传感等领域的早日应用，实现巨大的经济及社会效益，为解决“卡脖子”背后的关键材料问题提供原创性解决方案。