
在探索新型纳米材料的科研征途中,科研人员不断突破传统界限,以期发现具备独特特性和广泛应用前景的新材料。正是在这一背景下,科学家们开创了一项创新技术,用于合成具有独特物理特性和结构复杂性的层状钙钛矿纳米线。这一成就不仅标志着材料科学领域的一大飞跃,也为纳米技术和光电子器件的发展铺设了全新的道路。

近日,中国科学技术大学崔林松教授课题组与英国剑桥大学Samuel D. Stranks教授团队合作,开发出一种提升蓝光钙钛矿发光二极管(LED)性能的新策略,成功突破蓝光钙钛矿LED的性能瓶颈,解决了该领域重要难题。相关研究成果以《Efficient blue electroluminescence from reduced-dimensional perovskites》为题,于2024年1月26日在线发表在期刊《Nature Photonics》上。

西安交通大学物理学院杨生春和梁超课题组&澳门大学邢贵川在Science Bulletin上发表综述文章,详细介绍了近年来大n准纯相二维卤化物钙钛矿的研究进程和最新进展。

铁电或反铁电体是典型非线性介电材料,拥有自发极化特性,并能对电场、应力等外部环境作出灵敏的响应,可应用于非易失性存储器、应变传感器和储能器件领域。无机铁电/反铁电材料具有极化强度大、有序温度高和相结构丰富等优点,而有机铁电/反铁电材料具有合成温度低和规模制备等优势。

德国德累斯顿工业大学(Technische Universität Dresden)的研究人员将单细胞藻类转化为功能性钙钛矿材料。研究人员发现一种具有方解石壳的藻类L. granifera的球形壳具有独特晶体结构,使用碘、溴化物或氯化物可将方解石壳转化为卤化铅,进而生成卤化铅钙钛矿(CH3NH3PbX3),表现出从蓝色到绿色再到近红外的发射峰波长。

近日,中国科学技术大学物理学院肖正国教授课题组与南京工业大学王建浦教授、王娜娜教授课题组合作,在钙钛矿薄膜制备及发光器件研究中取得重要进展。钙钛矿材料因其优异的光电特性在太阳能电池、LED、光电探测器等领域有重要的应用前景。钙钛矿薄膜的成膜质量和微观结构对光电器件的性能起着至关重要的作用。该研究团队通过在钙钛矿表面形成的纳米结构,增加了光子在薄膜表面的散射,实现钙钛矿LED器件效率极限的突破。

中国科学技术大学物理学院肖正国教授课题组与化学与材料学院陈涛教授课题组合作,在钙钛矿薄膜制备及光电器件研究中取得重要进展。该研究团队利用表面能很低的聚二甲基硅氧烷(PDMS)衬底,实现了钙钛矿薄膜的巨量转移。

上海交通大学环境科学与工程学院李良教授团队长期聚焦于解决限制荧光半导体纳米晶(量子点)应用的“稳定性”瓶颈问题,在实现量子点稳定性提升及LED、体外检测等应用推动方面取得系列创新研究成果。自2020年起,李良教授团队开拓了氟钝化钙钛矿纳米晶的创新性研究工作

钙钛矿材料是一种低成本、可溶液加工的半导体,能够以极高的效率吸收和转换太阳能,如果该材料可以制成稳定且高效的材料,它们将成为用于光伏太阳能电池等应用的有前途的材料。在 发表在《化学》杂志上的研究中,洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员在设备设置中探索二维钙钛矿为技术带来希望。

无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6因具有无毒性、本征热稳定性、高光吸收系数等优异性质,被认为是一种颇具应用潜力的新型光电功能材料;然而,这种材料也存在光吸收范围窄,只能对紫外与深蓝光产生响应的劣势,这大大限制了其在太阳能电池以及可见光、近红外光探测器上的应用。

新型钙钛矿是目前研究的热点材料之一,其相关研究在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域取得了巨大的进展。研究发现,获得高结晶度钙钛矿薄膜对于制造高性能钙钛矿器件至关重要。然而,通过溶液法制备高性能的全无机钙钛矿发光二极管仍具有很大的挑战,主要是因为全无机钙钛矿材料结晶过快且不可控,难以获得结晶度好、晶粒取向性高的全无机钙钛矿薄膜。

近日,中国科学院大连化学物理研究所超快时间分辨光谱与动力学研究组(1110组)金盛烨研究员、田文明研究员等在高压环境下光生载流子输运研究中取得新进展。该团队通过时空分辨荧光扫描成像技术,实现了高压环境下载流子输运的直接观测,并发现钙钛矿在高压环境下仍然可以保持良好的载流子输运性能。

金属卤化物钙钛矿材料在太阳能电池、发光二极管、激光器、探测器等领域存着十分广阔的应用前景。其中,单结钙钛矿太阳能电池器件的光电转换效率已经由最初的3.8%上升至25.5%,达到了与硅基材料相媲美的程度。

近期,由北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”朱瑞研究员、龚旗煌院士与西北工业大学涂用广副教授、黄维院士,中国科学院空天信息创新研究院徐国宁研究员组成的三校(院)联合研究团队,系统总结了钙钛矿光伏电池在空间环境多种极端因素(包括电子辐射、质子辐射、紫外线辐照、伽玛射线辐射、高真空光照、高低温循环等)下的稳定性情况以及空间飞行试验任务,并讨论了钙钛矿光伏电池面向空间应用的挑战及展望。

近年来,有机无机卤化物钙钛矿型太阳能薄膜电池由于其出色的转化效率得到了快速的发展。但卤化物钙钛矿通常含有毒性元素Pb,对生态环境与生命健康危害较大,而且该材料对水分和温度较为敏感。

维也纳工业大学,正在研究一类特殊的矿物-钙钛矿,到目前为止,钙钛矿已被用作太阳能电池,阳极材料或电子部件,而不是催化性能。现在,维也纳工业大学的科学家已经成功地生产出一种特殊的钙钛矿,该钙钛矿非常适合用作将二氧化碳转化为其他有用物质(例如合成燃料)的催化剂。新型钙钛矿催化剂非常稳定,而且价格相对便宜,因此适合工业应用。

过去数十年来,高能源效益的发光二极管(LEDs)一直应用于日常生活之中。但为了追求色彩更亮丽、成本更低、质素更佳的新一代发光二极管,科学家们近来开始注意到一种叫做钙钛矿(perovskite)的材料。香港城市大学(香港城大)科学家有份带领的一项最新联合研究,成功发展出一种二维(2D)钙钛矿材料,可用以制作效能最佳的发光二极管。