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『簡體書』新型全无机卤素钙钛矿的材料制备与光电性质研究

書城自編碼： 3642554
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→一般工业技术
作者： 李江伟 著
國際書號(ISBN)： 9787302576150
出版社： 清华大学出版社
出版日期： 2021-06-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 98.8

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編輯推薦：
《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。
內容簡介：
《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。
關於作者：
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）以作者身份发表论文共7篇。
目錄：
第1章 引言
1.1 卤素钙钛矿材料
1.2 钙钛矿太阳能电池
1.2.1 钙钛矿太阳能电池的发展概述
1.2.2 钙钛矿太阳能电池的稳定性概述
1.3 钙钛矿太阳能电池的热稳定性机理研究进展
1.3.1 基于器件结构的热稳定性机理研究
1.3.2 基于材料与薄膜的热稳定性机理研究
1.4 全无机卤素钙钛矿的研究进展
1.4.1 A=Cs 的全无机卤素钙钛矿
1.4.2 新型全无机卤素钙钛矿材料
1.5 研究思路及主要内容
第2章 实验方法
2.1 实验试剂
2.2 太阳能电池制备
2.3 材料合成
2.3.1 气相扩散法制备γ-CsPbI3@Cs4PbI6材料
2.3.2 固相合成法制备Cs2PbI2Cl2和Cs2SnI2Cl2材料
2.4 太阳能电池表征方法
2.5 其他表征方法
2.6 理论计算方法
第3章 倒置结构钙钛矿太阳能电池的高温衰降机制研究
3.1 倒置结构电池的高温衰降与器件结构组成的关系
3.2 高温老化过程中离子扩散和界面反应的研究
3.2.1 高温下的离子扩散
3.2.2 高温下的电极界面反应
3.3 高温老化过程中MAI损失对MAPbIa薄膜的影响
3.3.1 薄膜形貌
3.3.2 薄膜导电性
3.3.3 薄膜载流子动力学
3.4 倒置器件结构的高温衰降机制与理论指导意义
3.4.I 电极诱导离子扩散的高温衰降机制
3.4.2 调控PSC热稳定性的基本原则
3.5 小结
第4章 γ-CsPbI3在C84PbI6框架中的自发生长及稳定性研究
4.1 气相扩散法探索不同CsI-PbI2体系
4.2 γ-CsPbI3@Cs4PbI6结构与光学性质研究
4.2.1 相组成与结构分析
4.2.2 热分析
4.2.3 光学性质
4.2.4 变温荧光光谱分析
4.2.5 荧光寿命分析
4.3 CsPbX3@Cs4PbX6(X=Cl，Br，I)结构拓展与生长机制推测
4.3.1 CsPbx3@Cs4Pbx6(x=Cl，Br，I)结构的纳米相生长行为
4.3.2 热力学控制的γ-CsPbI3自发生长机制
4.4 γ-CsPbI3在Cs4PbI6无机框架中的稳定性评估
4.4.1 热稳定性
4.4.2 环境稳定性
4.5 小结
第5章 全无机二维卤素钙钛矿cs2PbI2C12的合成与性质研究
5.1 模型体系Cs2PbX4(x：cI，Br，I)的探索合成与热力学稳定性研究
5.1.1 Cs2PbX4(X=Cl，Br，I)体系的探索合成
5.1.2 Cs2Pbx4(x=Cl，Br，I)体系的热力学稳定性
5.1.3 Cs2PbI2Cl2的热力学稳定性
5.2 Cs2PbI2C12的光电性质与响应性研究
5.2.1 单晶生长与光学性质表征
5.2.2 紫外光电响应性
5.2.3 α粒子响应性
5.3 Cs2PbI2Cl2材料体系的结构拓展
5.3.1 B位拓展：B=Sn2 及Cs2PbxSn1-xI2Cl2固溶液
5.3.2 A位拓展：A=Rb 及A位离子尺寸的影响
5.3.3 高层数的全无机二维卤素钙钛矿材料探索
5.4 Cs2MI2Cl2(M=Pb，Sn)的稳定性评估
5.4.1 热稳定性
5.4.2 环境稳定性
5.5 小结
第6章 结论
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 展望
参考文献
在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
內容試閱：
导师序言
能源问题是伴随人类社会进步重要的问题之一。随着科技的发展和经济水平的提升，人类社会对能源的需求日益增加。我国能源消费增长迅速，但资源分布并不理想，同时考虑到化石能源的不可再生性及环境污染的巨大压力，我国对新能源的开发利用极度重视。其中，太阳能取之不竭且清洁无污染，利用太阳能电池将太阳能转化为电能的光伏发电技术受到广泛关注。目前商业化的太阳能电池大部分以单晶硅为主，但单晶硅生产过程耗能大、污染严重，在轻薄柔性等方面无法满足新兴可穿戴电子器件的需求。
近年来，有机-无机杂化钙钛矿材料以其带隙合适可调、缺陷容忍度高、电荷传输性能好、成本低廉和易于加工等优点，在薄膜太阳能电池领域受到人们的青睐，自2009 年以来得到迅速发展，目前器件认证效率达到25.2%，接近单晶硅器件效率。尽管成本优势和高效率使钙钛矿太阳能电池具有巨大的商业应用潜力，但器件稳定性一直是制约其产业化应用的瓶颈问题。影响钙钛矿太阳能电池化学稳定性的因素主要包括水氧、高温、光照和偏压等。其中，钙钛矿材料与器件在水氧氛围下的衰降已经得到较为深入的研究，并且能够通过有效的封装进行控制。但是，高温、光照和偏压下的不稳定性由钙钛矿材料自身决定，这些因素伴随电池运行过程不可避免，因此显得更加重要。尤其是器件的热稳定性，受材料中有机组分的限制，高温测试一直是难达到标准的环节。因此，理解钙钛矿太阳能电池的高温衰降机制、设计并制备具有本征热稳定性的卤素钙钛矿材料是该领域的重要研究方向。
本书的主要创新成果如下：
（1） 在倒置结构钙钛矿太阳能电池器件的热稳定性研究中，发现了高温下MA 和I? 跨传输层扩散并在Ag电极界面反应生成AgI的行为，建立了从钙钛矿材料热分解到器件高温衰降的关联，提出了器件热稳定性的调控方法。
（2） 针对全无机卤素钙钛矿中的关键材料CsPbI3，利用无机Cs4PbI6结构模板实现了钙钛矿相在室温条件下的自发生长，提出了缺陷诱导生长机制，制备出相态稳定且水氧、光照、高温稳定性优异的全无机CsPbI3钙钛矿复合结构材料。
（3）结合理论计算，首次合成了全无机二维卤素钙钛矿Cs2PbI2Cl2，并系统研究了其光电性质，该材料具有本征热稳定性，利用单晶器件表征其面内紫外光响应和?粒子辐射探测响应性，拓宽了卤素钙钛矿材料光伏之外的应用方向。
使用全无机卤素钙钛矿材料改善器件稳定性已经成为近两年来钙钛矿太阳能电池领域的一大趋势，本书的选题和结论具有前瞻性和重要的应用价值，有望为丰富人们对卤素钙钛矿材料体系的理解并拓展这种材料的应用提供全新的思路。
王立铎
清华大学化学系

 

 

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