导读:本文包含了层状钙钛矿论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钙钛矿,二维层状,太阳能电池,陈永华,杂原子,科技进展,光子学,光电转换效率,电池效率,硫原子
层状钙钛矿论文文献综述
本报,沈春蕾[1]（2020）在《高效稳定的二维层状钙钛矿来了!》一文中研究指出美国曾有科学家预测，以新型钙钛矿为原料的太阳能电池转化效率或可高达50%，是目前市场上太阳能电池转化效率的两倍，这将大幅降低太阳能电池的使用成本。几年前，钙钛矿太阳能电池被《科学》评为年度国际十大科技进展之一，研究热度也随之攀升。日前《自然-光子(本文来源于《中国科学报》期刊2020-01-22）
邓举青[2]（2019）在《钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷研究——评《陶瓷矿物原料与岩相分析》》一文中研究指出"九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来",瓷器无疑在中华民族上下五千年的无数文化瑰宝中留下浓墨重彩的一笔,甚至中国的英文名字China的由来都是因为瓷器。在十八世纪以前,欧洲人还不会制造瓷器,中国昌南(今景德镇)盛产精美的瓷器,大受欧洲人的喜爱,在欧洲属于奢侈品。因此将中国称为Chine,也就是瓷器的意思。陶瓷是陶器和瓷器的简称,常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。除了用作食器和装饰品外,陶瓷在科学技术的发展中也扮演着重要角色,在如今的文化科技中有各种创意的应用。钙钛矿和微波介质陶瓷都是炼(本文来源于《矿冶工程》期刊2019年05期）
姚天书[3]（2019）在《层状钙钛矿纳米材料的制备与磁光性能研究》一文中研究指出光催化具有在室温下直接利用太阳能驱动反应的能力,是治理环境污染和生产洁净能源的一种理想技术。目前,对以TiO2为基础的半导体光催化剂的研究遭遇了瓶颈,因此在提高太阳能利用率,改善光催化效率,节约能源,减少二次污染等方面,还需要寻找新型的光催化材料。近年来,铋系Aurivillius氧化物因同时具有铁电性和磁性而备受关注,其通式为Bi4Bin-3Fen-3Ti3O3n+3(n是类钙钛矿的层数),通过掺杂或改变材料层数可以实现室温下铁电性与铁磁性的共存。考虑到层状氧化物具有合适的禁带宽度,对该类材料的光催化性能的研究也越来越多。研究表明,材料的铁电性提供的内电场有利于光生载流子的分离,同时铁磁性可以实现磁回收。因此该类氧化物在光催化方面有着潜在的应用前景。本文研究了磁性元素和稀土元素掺杂对四层(n=4)和五层(n=5)层状钙钛矿纳米材料的形貌结构、磁性、光催化性能的影响,又通过调节碱浓度改变材料的尺寸形貌,探索了形貌与物理性能之间的关系。论文分为六章,具体如下:第一章:简述了层状钙钛矿纳米材料的结构,国内外研究现状以及改性方法。介绍了材料的光催化性能及其原理,介绍了铁磁性能和铁电性能。概括了本文的主要研究内容。第二章:介绍了本文有关化学试剂、仪器设备,材料的制备方法,性能表征以及测试分析手段。第叁章:用水热法制备了不同热处理时间的样品,发现四层层状钙钛矿Bi5FeTi3015(BFTO,n=4)样品的最佳制备条件为200℃、72h。在这一条件下制备Ni掺杂BFTO(Bi5Fe1-xNixTi3015:BFNTO-x,x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)样品,表征了样品的形貌结构,测量了样品的磁性和光催化性能。研究发现,Ni掺杂能显着提高样品的磁性。第四章:首先用水热法在BFTO样品中掺杂Eu,制备Bi5-yEuyFeTi3O15(BEFTO-y,y=0,0.05,0.1,0.15,0.2)样品,发现掺杂可改善样品的形貌和光催化性能。然后选定磁性最佳的样品 Bi5Fe0.9Ni0.1Ti3O15,在 A 位掺入 Eu,制备 Bi5-yEuyFe0.9Ni0.1Ti3O15(BEFNTO-y,y=0,0.1,0.3,0.5)样品。结果表明,Eu的掺杂对光催化性能和磁性都有显着影响。样品Bi4.9Eu0.1Fe0.9Ni0.1Ti3O15的光催化效果和磁性都达到最佳,且可在常温下进行磁性回收,避免材料对水体造成二次污染。第五章:首先研究了 Co掺杂五层层状钙钛矿Bi6Fe2Ti3O18(Bi6Fe2-xCoxTi3O18:BFCTO-x,x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料的形貌结构、光催化性能和磁性。然后调节前驱液中的NaOH浓度,探索了碱浓度对样品的尺寸和形貌的影响,并研究了形貌与磁性和催化性能的关系。结果发现随着NaOH浓度增加,样品形貌尺寸增大,比表面积减小,饱和磁化强度(2Ms)越来越大,但光催化效果变差。第六章:总结本文对层状钙钛矿纳米材料的研究情况,指出今后工作方向。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-30）
卢玉溪[4]（2019）在《铋系层状钙钛矿（n=4、5）多铁材料的A、B位掺杂改性研究》一文中研究指出单相多铁材料不仅有着丰富的物理内涵,而且在自旋电子器件、传感器、存储器等方面有着潜在的应用前景。通式为Bin+1Fen-3Ti3O3n+3的层状Aurivillius氧化物作为潜在的单相多铁材料之一,近年来得到了广泛的研究。在这类体系中,类钙钛矿层(Bin-1Fen-3Ti3O3n+1)2-在一个半胞中沿c轴夹在2个铋氧层(Bi2O2)2+中间,形成叁明治结构,n代表类钙钛矿层的数目。但是由于高温合成过程中Bi元素的挥发、Fe元素易变价等问题,Bin+1Fen-3Ti3O3n+3在多铁性能上还存在着一些问题和不足,如剩余极化小,漏电流大,磁转变温度低,磁电耦合效应弱等。本文以提高层状Aurivillius氧化物的多铁性能为目标,主要在n=4、5铋系层状钙钛矿多铁材料,在A、B位掺杂,以改善材料的室温多铁性,探究掺杂对材料性能的影响和机理,为室温单相多铁材料的设计及应用提供实验依据。本论文分为六章,具体内容如下:第一章:介绍了多铁材料的研究背景,Bin+Fen-3Ti3O3n+3层状Aurivillius氧化物的研究现状。第二章:介绍了层状钙钛矿陶瓷的常用制备方法,重点阐述了改进的溶胶-凝胶自燃烧法的工艺流程,以及单相多铁材料的结构和性能表征手段。第叁章:采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了 Bi5Ti3Fe1-xNixO15(BFNT-x:x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)陶瓷,系统研究了其微结构、铁电性能、磁性能和介电性能。研究发现,少量的Ni取代可以提高样品的多铁性能,特别是BFNT-0.2样品的剩余磁化强度达到最高(2Mr～0.24emu/g),剩余极化强度也最大(2Pr～11.6μC/cm2),其磁居里温度达到796K,铁电居里温度达到1016.5 K。此外,所有样品存在介电异常现象,这可归因于氧空位的跃迁过程。文中还讨论了 Ni掺杂对铁电、磁、介电性能影响的机制。第四章:采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了层状钙钛矿结构的多铁性陶瓷Sr0.5Bis.5Fe1.5-xCoxTi3.5O18(SBFCT-x:x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。Co 取代不仅能提高铁电性,而且能显着增强铁磁性。其中SBFCT-0.4样品的2M最高(2Mr～1.82emu/g),2Pr最大(2Pr～24.4μC/cm2)。此外,还发现了介电异常现象(x=0.2-0.5),这可归因于氧空位的长程迁移。研究还发现SBFCT-0.4样品在较低磁场作用下即呈现磁电耦合效应,磁电耦合系数最大约为250μV·cm-1·Oe-1。在室温以上(373 K)也观察到了明显的磁电容现象,这对其在传感、存储等领域的潜在应用具有重要意义。第五章:采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了 SrxBi6xFe1k/2Co1k/2Ti3+xO18(SBFCTO-x:x=0,0.25,0.5,0.75,1)陶瓷,系统研究了其微结构、铁电性能、磁性能和介电性能。所有样品在室温下均观测到铁电性和铁磁性共存。SBFCTO-1陶瓷的剩余极化强度最大(2Pr～17.37μC/cm2),SBFCTO-0.5陶瓷的剩余磁化强度最大(2Mr～0.74 emu/g)。为了探讨磁性离子价态对材料性能的影响,我们利用X射线光电子能谱分析了 Co、Fe的离子价态及含量,同时分析了氧空位的含量随掺杂量的变化。此外,在400K左右发现了介电异常,这可归因于氧空位的跃迁过程。第六章:对全文内容的总结,以及对未来工作的展望。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-30）
郝艳欢[5]（2019）在《层状类钙钛矿结构的合成及性质的研究》一文中研究指出有机无机杂化层状钙钛矿由于其杰出的光电特性,具有广泛的应用前景。目前较多的研究集中在二维(2D)单层钙钛矿,两层及多层的钙钛矿在国内外的研究近年来也引起了广泛的关注。2D钙钛矿是由叁维(3D)结构在某一晶面上被有机阳离子插入而中断,这可能改变物质的稳定性和功能性。本文主要分为叁部分,通过一些有机胺盐为模板,合成一系列二维单层及多层的钙钛矿化合物,并研究了这些化合物的性质。第一部分主要研究了单层二维钙钛矿化合物[(FBMA)_2PbBr_4](FBMA=3-氟-N-甲基苄胺)的可逆相变及光学性质。利用3-氟-N-甲基苄胺和溴化铅在氢溴酸中按照一定比例合成晶体[(FBMA)_2PbBr_4],通过差示扫描量热分析(DSC)发现在温度T=112℃时发生可逆相变,通过变温单晶进一步证实该相变是由化合物中有机阳离子有序-无序转变引起的。此外,通过荧光光谱证实,在380 nm激发波长下,该化合物在443 nm处有强烈的荧光发射峰。第二部分主要研究2-噻吩甲胺分别与甲胺盐(MACl:CH_3NH_3Cl)和甲眯盐(FACl:CH_5N_2Cl)合成(TMA)_2(MA)Pb_2I_7和(TMA)_2(FA)Pb_2I_7(TMA=2-噻吩甲胺)晶体,通过单晶衍射仪研究了两种晶体常温及高温的晶体结构,并通过差示扫描量热分析(DSC)和介电仪测试,研究了两种化合物的相变性质和介电性质。第叁部分主要引入4-氟苄胺(4-FBA)作为大的有机阳离子,合成一系列的二维层状钙钛矿,其通式为:[(4-FBA)_2(MA)_(n-1)Pb_n I_(3n+1)](4-FBA=4-FC_6H_4CH_2NH_3,MA=CH_3NH_3,n=1,2,3,n代表无机化合物层数)。该晶体结构可以看作用4-氟苄胺沿特定结晶平面切割3D[MAPbI_3]形成的多层钙钛矿结构。根据紫外-可见吸收,多层化合物的带隙值随着无机钙钛矿层数的增加而降低(n=1,Eg=2.23 eV;n=2,Eg=2.01 eV;n=3,Eg=1.78 eV),因此该层状化合物可能在太阳能吸收方面具有潜在应用。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-29）
陈彤[6]（2019）在《铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究》一文中研究指出具有多参量调控和宽频谱响应的新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应研究和新器件应用的重要载体,设计和制备新型量子功能材料是发展量子信息技术的关键一环。作为量子功能材料的成员之一,单相多铁材料的铁电性、磁性及磁电耦合效应使得在同一材料中同时实现“电控磁”和“磁控电”成为可能。并且,单相多铁材料也是研究晶格、电荷、轨道和自旋等的理想基质。然而,寻找室温单相多铁材料仍然具有很大的挑战性。最近,通式为Bi4Bin-3Fen-3-xCoxTi3O3n+3(BFCTO)的Aurivillius相氧化物被证明为一种潜在的单相多铁材料,其居里温度和奈尔温度远在室温之上。目前关于Aurivillius相多铁材料的研究已经取得了一定成就,但是仍然存在一些问题亟待解决和完善,如:当前的研究主要集中在陶瓷和薄膜上,性能独特的Aurivillius相纳米材料鲜有报导;有研究学者对掺杂Aurivillius相的本征铁磁性产生质疑,认为铁磁性来源于材料中微量的磁性杂相而非本征属性。针对这些问题,本论文以钴掺杂的四层Aurivillius相BFCTO为主要研究对象,利用水热法合成了Bi5FeTi3O15及Co掺杂的Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片,详细研究了生长机理,并在此基础上合成了Bi5Fe0.9Coo.iTi3O15单晶纳米片,在单个单晶纳米片中验证了其本征多铁性能。此外,还发现并合成了此材料体系中的多铁新成员—SmBi4FeTi3O15和SmBi5Fe2Ti3O18单晶纳米片。本论文的研究一方面为Aurivillius相纳米材料的可控合成提供指导,另一方面回答了关于掺杂Aurivillius相化合物中铁磁性是否为本征属性的争议,主要内容如下:第一章介绍了铁电体、铁磁体、多铁材料和磁电耦合效应的基本概念及单相多铁材料中铁电性和磁性共存的物理机制和两类典型代表(BiFeO3和TbMn03),并重点综述了近年来层状Aurivillius相多铁材料的研究进展及存在问题。第二章详细介绍了氧化物复合量子功能材料的先进表征技术,包括透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、振动样品磁强计、磁力显微镜、基于透射电镜的磁结构成像技术、铁电测试仪及压电响应显微镜,其中重点介绍了本论文中用于研究材料多铁性能的基于透射电镜的磁结构成像技术和压电响应显微镜。第叁章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5FeTi3O15及Co掺杂的纳米片的合成。我们利用水热合成法,通过对反应温度、时间,矿化剂种类及浓度,反应溶剂的调控,成功合成出了 Aurivillius相氧化物Bi5FeTi3O15和Bi5FeO.9Co0.1Ti3O15纳米片,它们呈现出规则的矩形形貌,边长500 nm左右,厚度100 nm左右。Bi5FeTi3O15在室温下主要呈现反铁磁性,在Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片中观察到了室温磁滞回线,其剩余磁化强度(2Mr)为0.55 emu/g,磁矫顽场(2Hc)为2600 Oe。室温下的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低。此外,通过详细的研究我们得知了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片的水热形成机理,主要经历了下列过程:前驱体的团聚→Bi7Ti5-x-yFexCoyO21-δ纳米棒通过取向生长形成纳米片→通过奥斯瓦尔德熟化,形成Bi5Fe0.9Coo0.1Ti3O15纳米片。第四章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片的合成及本征多铁性能。我们利用水热法成功制备了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片并采用电子全息技术和压电响应力显微镜验证了其本征多铁性能。在电子全息照相图中,观察到了致密的等相线,闭合的磁通线使得相邻纳米片之间产生重要的磁相互作用,验证了其本征铁磁性。利用压电响应力显微镜,在单个单晶片中观察到了铁电畴,验证了其本征铁电性。此外,我们也研究了BFCTO粉体的磁学性能。室温下,剩余磁化强度(2Mr)、磁矫顽场(2Hc)和铁磁居里温度(TC)分别为0.43μB/f.u.,1.5 kOe 和 730.2 K。第五章介绍了利用水热法通过对OH-浓度的调控,成功合成了具有四层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi4FeTi3O15和具有五层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi5Fe2Ti3O18纳米单晶片,两者都呈现出Aurivillius相氧化物典型的片状形貌。我们进一步研究了它们的磁学性能。发现SmBi4FeTi3O15在室温下为顺磁性,而SmBi5Fe2Ti3O18具有室温铁磁性,其在300 K时的饱和磁化强度(2Ms)、剩余磁化强度(2Mr)和磁矫顽场(2Hc)分别为0.045 emu/g、0.016 emu/g及668 Oe。此外,SmBi5Fe2Ti3O18样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着温度的降低一直增加,而磁矫顽场却先增加后降低。第六章介绍了表面活性剂辅助的水热法合成了Bi2WO6超薄纳米片及其光催化水分解性能并与体相Bi2WO6性能进行了对比。尽管由于量子尺寸效应导致Bi2WO6超薄纳米片的带隙增大了,其光催化水分解性能明显优于体相Bi2W06,单位质量的Bi2WO6超薄片在4小时内的平均产氢/产氧量分别为80.02 μmol·g-1·h-1/104.03μmol·g-1·h-1,高于体相Bi2W06的0/46.59μωol·g-1·h-1。通过一系列的测试表征,我们认为造成两者光催化性能巨大差异的原因有四点:ⅰ)Bi2WO6超薄纳米片大的比表面积使得其对紫外光的吸收更快也更高效;ⅱ)更负的导带底电势和更正的价带顶电势使得Bi2WO6超薄纳米片具有更强的氧化还原能力;ⅲ)Bi2WO6超薄纳米片中大量的氧空位及超薄的结构在表面产生了大量的吸附和催化反应的活性位点;ⅳ)Bi2WO6超薄纳米片内强的内建电场提供了光生载流子分离的驱动力并加速了它们从体相转移到表面的过程降低了复合概率。第七章为本论文的总结以及对未来工作的展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
韩娜[7]（2019）在《金银合金纳米叁角盒对二维层状钙钛矿太阳电池和光电探测器的性能研究》一文中研究指出有机-无机杂化钙钛矿材料因其优异的光电性能及低廉的制作成本已成为目前光电领域的明星材料,在太阳电池、光电探测器等多个领域有着光明的应用前景。传统叁维钙钛矿材料的不稳定限制了其广泛应用,而二维层状钙钛矿材料由于加入了疏水的有机阳离子可视为对传统的“钙钛矿层”进行了纳米尺度的封装从而增加了材料的稳定性。在本论文中我们首先制备了基于二维层状钙钛矿(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)的太阳电池并研究了其性能。发现二维钙钛矿太阳电池的能量转化效率较低(约3.40%)。研究表明,将贵金属纳米颗粒掺杂在叁维钙钛矿、有机太阳电池中可以通过提高光吸收和激子解离率来提高能量转化效率(PCE)。这里,我们首次将二氧化硅包覆的金银合金纳米叁角盒(AuAgNPrisms@SiO_2)掺杂于二维层状钙钛矿器件中,并取得了良好的效果。与标准器件相比,掺入AuAg NPrisms@SiO_2器件的PCE增加34.1%,短电流密度(J_(sc))增加32.8%。实验结果表明,AuAgNPrisms@SiO_2的掺入不仅增加了活性层中的光吸收,而且还改善了(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)与PC_(61)BM界面处的激子解离。此外,AuAgNPrisms@SiO_2还可以改善(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)钙钛矿薄膜的结晶质量。并且制备的AuAgNPrisms@SiO_2掺入二维层状钙钛矿太阳电池比叁维钙钛矿电池稳定,并且在52%相对湿度下在空气环境中暴露288小时(12天)后,未封装的器件降解至其原始值的50%。接着将AuAg NPrisms@SiO_2掺入二维层状钙钛矿光电探测器,实验结果表明在-0.3 V的低驱动电压下在505 nm LED、强度为1.8 nW的光照下有14974.2%的EQE,R和D~*分别达到60.8 A/W和2×10~144 Jones,实现了弱光检测。通过在空穴传输层和二维层状钙钛矿活性层之间的界面处掺入AuAgNPrism@SiO_2,EQE、R和D~*在300 nm至750 nm的波长范围内明显增加。器件性能的提高归因于二维层状钙钛矿层中的吸收增强、激子解离率更高及界面处的电荷复合减少。这项工作提供了一种改善基于二钙钛矿的光电探测器和太阳电池性能的方法。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-05-01）
Iqra,Hameed[8]（2019）在《钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷》一文中研究指出作为谐振器、滤波器、天线、波导等微波元件的关键材料,微波介质陶瓷在移动通讯、卫星通讯等微波通讯领域有着十分重要的应用。特别是5G移动通信技术的迅速发展,对具有超高Q值和近零谐振频率温度系数的中介电常数微波介质陶瓷提出了迫切的需求。本学位论文工作,系统研究了具有R-P结构的(Sr1-xCax)2Ti04和 Sr2[Ti1_x(A10.5Nb0.5)x]O4陶瓷以及具有钙钛矿结构的CaTi1-x(Al0.5Nb0.5)x03陶瓷的结构和微波介电性能,获得如下结论:(1)使用标准固相反应法合成了(Sr1-xCax)2TiO4(0≤x≤0.15)陶瓷。在x=0~0.15组分范围内获得了空间群I4/mmm的四方Ruddlesden-Popper(R-P)(Sr1-xCax)2TiO4固溶体,只在x≥0.10时检测到少量Sr3Ti207第二相。在该陶瓷中,介电常数εr和谐振频率温度系数τ∫随着x增加均先降低后增加,而品质因子Qf初始时轻微下降而在x≥0.10快速下降。在x=0.075时获得微波介电性能的最佳组合:εr=39.3,Qf=93,550 GHz,τf=119ppm/℃。其中,在Sr2Ti04陶瓷中用Ca2+取代Sr2+导致B位价键增强,谐振频率温度系数获得了显着提高(从140 ppm/℃ to 119 ppm/℃。(2)使用标准固相反应法合成了Sr2[Ti1-x(Al0.5Nb0.5)x]O4(x=0,0.10,0.25,0.30,0.5)陶瓷。在所研究的整个成分范围获得了空间群为I4/mmm的四方R-P结构Sr2[Ti1-x(Al0.5Nb0.5)x]O4固溶体,当x≥0.25时存在少量的第二相Sr3Ti207(1-2wt%)。随着x增加,由于其共价键增强,Sr2[Ti1-x(Al00.5Nb0.5)x]O4陶瓷的谐振频率温度系数τ∫从132 ppm/℃改善为14pmm/℃。同时,获得了高而稳定的Qf值(尽管开始时稍有下降),Qf值的变化趋势取决于填充率和微观结构。随着x增加,介电常数εr.则线性下降。在x=0.50时获得了最佳微波介电性能组合:εr.=25.1,Qf=77,580 GHz,τf=14 ppm/℃。这类陶瓷有望成为不含Ta等贵金属元素的超高Q值的微波介质陶瓷的候选材料。(3)使用标准固相反应法合成了CaTi1-x(Al0.5Nb0.5)xO3(x=0,0.025 0.10,0.15,0.30,0.45)陶瓷。在所研究的整个组分范围内成功获得空间群为Pbnm的正交结构CaTi1 x(Al0.5Nb0.5)xO3固溶体。谐振频率温度系数τf和介电常数εr随着x增加近乎线性下降,而Qf值随着x值增加持续增大。其中介电常数降低至55.1,而τf从750 ppm/℃(x=0)被调控至近零(5 ppm/℃)。Qf则从1 1,500 GHz显着提高到49,700 GHz。在x=0.45时获得优异的微波介电性能组合:εr.=55.1,Qf=49,700 GHz,τf=5ppm/℃。该陶瓷具有在无线通讯系统中的实用潜力。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-25）
王琦[9]（2019）在《基于乙基溴化胺的天蓝色层状及绿色钙钛矿发光器件研究》一文中研究指出有机金属卤化物钙钛矿由于具有溶液可加工性、发光量子产率高、激子结合能大和带隙可调性等优良特性,在发光领域得到了广泛的研究。目前,钙钛矿发光器件研究主要集中在绿光和红光器件上,蓝光器件作为显示器件不可或缺的组成部分,研究工作还比较少。在蓝色发光器件中,一种是采用Cl~-或Br~-/Cl~-混合阴离子高带隙钙钛矿材料作为发光层,器件的外量子效率较低;另一种则是采用制备低维钙钛矿结构如量子点和量子片,利用量子尺寸效应来提高激子束缚能并使发光光谱蓝移。本论文主要研究合成甲基胺(CH_3NH_3B_r)和乙基胺(C_2H_5NH_3B_r)混合阳离子钙钛矿材料来制备发光材料,通过调节甲基胺和乙基胺之间的摩尔比例来制备蓝色发光器件,提高钙钛矿蓝色发光器件的外量子效率,使器件的发光效率和稳定性均得到提高。在此基础上,通过进一步精细调节混合阳离子之间摩尔比例,以提高绿色发光器件的外量子效率和功率效率。同时,为了进一步提高器件效率和器件寿命,本论文利用钝化剂苯基甲胺(PMA)降低器件样品的缺陷密度和抑制水分的进入,研究有无钝化剂(PMA)对发光器件的外量子效率、PL瞬态寿命以及光致发光量子产率的影响。本论文主要研究了基于乙基溴化胺(EAPbBr_3)材料的天蓝色层状钙钛矿发光器件及高效率绿色发光器件,主要包括以下几个方面:(1)制备(MABr+EABr)和PbBr_2摩尔比例固定为1:1.5,其中MABr和EABr摩尔比例分别是1:1和1:1.3的样品。相较于CH_3NH_3PbBr_3样品,1:1的钙钛矿的样品衍射图与其非常相似,表明Pero有限地掺入了EA阳离子,但1:1钙钛矿样品衍射峰强度降低,半峰宽变宽,这反映1:1的钙钛矿样品的结晶度降低;1:1.3的钙钛矿样品衍射峰相对于C_2H_5NH_3PbBr_3的衍射峰向更高的方向移动,这与不同尺寸的MA和EA阳离子有关。1:1的钙钛矿样品晶粒尺寸减小,这可能是由于大基团溴化胺对晶体生长具有阻碍作用,并且这与XRD测量结果相一致。研究结果显示,1:1.3的钙钛矿样品的晶粒尺寸随着EABr摩尔比例增大而增大,这是由于MABr的配位作用,在前驱体溶液中形成了小的胶粒。通过原子力显微镜测量样品,所有样品均表现出相对光滑连续的形貌,样品的均方根粗糙度值随着乙基溴化铵(EABr)的加入先是从9.5纳米降低到7.7纳米,然后随着EABr摩尔含量的进一步增加而增加到12.3纳米。AFM测量结果与扫描电子显微镜测量结果一致。由于乙基溴化铵的有效钝化作用,等摩尔乙基溴化铵的加入使发光强度提高了5倍,有利于提高绿色钙钛矿发光器件的外量子效率(EQE)。值得关注的是,蓝色层状钙钛矿发光器件在100 cd/m~2下的最大EQE为2.6%,功率效率为1 lm/w,比以前报道的类似器件有了很大的改进。(2)制备甲基胺和乙基胺混合阳离子钙钛矿材料,进一步研究PbBr_2/(MABr+EABr)摩尔比为1:1.2,MABr/EABr摩尔比分别为1:0,5:1,2:1和1:2。与MAPbBr_3相比,5:1,2:1和1:2样品(100)衍射峰逐渐向小角度方向移动,反映有效引入较大的EA阳离子至叁维钙钛矿晶格导致晶格常数增加,(100)衍射峰峰值减小,1:2样品(100)衍射峰发生劈裂反映加入高浓度EABr导致材料在一定程度上发生相分离。样品的发光波长可以通过改变阳离子摩尔比例进行调节。制备的器件结构为ITO-PSS:PEDOT-Pero-TmPyPB-CsF-AL。采用该结构制备的绿色发光器件2:1的最大外量子效率为6.9%,功率效率为23 lm/W,色度为(0.175,0.768)。(3)在PbBr_2/(MABr+EABr)摩尔比例为1:1.2,MABr/EABr摩尔比例2:1的绿色发光器件的基础上进行进一步的优化,研究添加钝化剂PMA的含量对2:1绿色发光样品器件性质的影响,分析器件的薄膜表面形貌(SEM)、晶体结构(XRD)、光致发光(PL)和电致发光(EL)等性质的影响。比较钝化剂PMA比例为0.01%对2:1器件效率以及性能的改善,以及电流、电压和亮度之间的变化。通过SEM可以看出,随着钝化剂PMA含量的增加,pero样品的晶粒尺寸减小。添加钝化剂PMA的pero与2:1的pero样品的XRD衍射图相似。我们比较添加钝化剂PMA和无钝化剂的原器件的电流、亮度、光致发光等测量结果,添加钝化剂PMA比原器件的发光量子产率提高至53.92%,电流变小,器件发光效率显着提高近1.5倍。这可能与器件的缺陷密度降低和抑制水分的进入有关,通过进一步限制电荷移动,从而提高辐射复合效率。制备的器件结构为ITO-PSS:PEDOT-Pero-PMA-TmPyPB-CsF-AL。添加钝化剂PMA的2:1器件发光器件最好约为42.5cd A~(-1)。最大荧光量子产率为52.94%及最大外量子效率为11.36%。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
李宜[10]（2019）在《类钙钛矿和层状锑基氧化物的热电特性及输运机制》一文中研究指出热电材料能够直接将热能转化为电能,同时也可以利用电力来控制温度。热电器件在太空探索和半导体制冷领域都有广泛的应用,近年来也被认为在废热回收领域中具备潜力。高性能热电材料需要具备高的电导率,大的Seebeck系数值和低的热导率。这叁个参数相互耦合,难以同时优化。对电学性能来说,优化的方案有很多种,例如载流子浓度调控和能带结构工程。但是调控晶格热导率却相对较为困难。在材料中引入新的散射机制是目前唯一能够有效降低晶格热导率的方案,但这也通常需要牺牲材料部分的导电性能。因此,热电研究者常常会选择一些具有本征低热导率的材料作为母体来进行热电研究。基于上述的观点,本论文一开始选择了铌酸锶钡(strontium barium niobate,SBN)进行热电研究。由于铌酸锶钡具有复杂的晶格结构,因此具备本征的低热导率。此外,铌酸锶钡在经过氧还原之后也具有良好的导电性,有望实现高热电性能。本文通过实验结合第一性原理计算对铌酸锶钡的热电特性进行了研究。结果表明,铌酸锶钡的电学输运性质遵循Anderson局域理论。铌酸锶钡中的极化区域作为材料体系中无序的来源之一,同时也对降低热导率起到了重要的作用。铌酸锶钡热电性质的强各向异性是由氧空位引起的。通过调控组分和微结构,铌酸锶钡的热电优值达到了 0.35,相比母体材料增长了将近一倍。然而,这一数值仍然远低于理论预期值。这是由于两部分因素引起的,一方面是因为极化区域的边界对声子的散射在高温区减弱,导致晶格热导率升高。另一方面则是由于电子的局域化阻碍了导电,导致了铌酸锶钡热电性能的降低。电子局域化对材料的热电性能有不利的影响,也经常出现在除了铌酸锶钡之外的其他热电材料中。因此,对电子局域化的机理进行研究具有重要意义。本文接下来选择了叁种具有电子局域化现象的类钙钛矿型热电材料(SBN,CaMnxNb1-xO3和SrTi1-xNbxOxO3-δ),利用第一性原理计算,从电子态的空间和能量分布的角度对其电子局域化现象进行了研究。结果表明,铌酸锶钡的电子局域化是由于其复杂的晶格结构导致的。相邻的Nb原子的4d电子态的能级分布在不同的能量区间,导致其导带底电子的局域化。CaMnxNb1-xO3的载流子局域化是由于Mn的3d电子态和掺杂的Nb的4d电子态的能级不同导致。SrTi1.xNbxO3-δ中的局域化机制和以上两种都不相同,其电子局域化是由Nb掺杂和氧空位共同导致的。此外还发现,引入Sr空位可以有效地实现退局域化。从以上的结果来看,铌酸锶钡的载流子很难实现退局域化,这是由于其局域化的来源是本征的。接下来本文选择了具有简单晶格结构的ZrCuSiAs型Sb氧化物进行研究来避免电子局域化。这种材料具有二维层状晶格结构,因此也有低的本征热导率。本文基于第一性原理计算和半经典的玻尔兹曼理论,对LnTSbO(Ln= La-Gd and T= Zn,Mn)的热电性质进行了研究。结果表明,LnTSbO的价带顶具有轻重带简并的结构,导带底具有多能谷结构。n型LnTSbO的热电性质是由其不同能谷之间的能级差决定的。LnZnSbO能级差值随着Ln离子半径的增加而线性增加。这样,LnZnSbO的热电性质就可以通过改变镧系元素而有效调控。LnZnSbOO(Ln=Ce-Nd)具有较好的热电性能。NdZnSbO的n型掺杂(F掺杂)和p型掺杂(Sr、Ba、Ag、Cu掺杂)计算的结果表明,F掺杂主要起电子施主作用,为NdZnSbO提供电子作为载流子。Sr、Ba、Ag、Cu掺杂不仅起到电子受主作用,为NdZnSbO提供空穴作为载流子,而且对NdZnSbO价带顶的能带结构产生影响,使价带顶能带在X点发生退简并,并在Z点色散性变弱。总的来看,重掺杂有利于n型NdZnSbO获得较高的功率因子,轻掺杂有利于p型NdZnSbO获得较好的热电性质。(本文来源于《山东大学》期刊2019-03-31）
层状钙钛矿论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
"九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来",瓷器无疑在中华民族上下五千年的无数文化瑰宝中留下浓墨重彩的一笔,甚至中国的英文名字China的由来都是因为瓷器。在十八世纪以前,欧洲人还不会制造瓷器,中国昌南(今景德镇)盛产精美的瓷器,大受欧洲人的喜爱,在欧洲属于奢侈品。因此将中国称为Chine,也就是瓷器的意思。陶瓷是陶器和瓷器的简称,常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。除了用作食器和装饰品外,陶瓷在科学技术的发展中也扮演着重要角色,在如今的文化科技中有各种创意的应用。钙钛矿和微波介质陶瓷都是炼
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
层状钙钛矿论文参考文献
[1].本报,沈春蕾.高效稳定的二维层状钙钛矿来了![N].中国科学报.2020
[2].邓举青.钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷研究——评《陶瓷矿物原料与岩相分析》[J].矿冶工程.2019
[3].姚天书.层状钙钛矿纳米材料的制备与磁光性能研究[D].扬州大学.2019
[4].卢玉溪.铋系层状钙钛矿（n=4、5）多铁材料的A、B位掺杂改性研究[D].扬州大学.2019
[5].郝艳欢.层状类钙钛矿结构的合成及性质的研究[D].南昌大学.2019
[6].陈彤.铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究[D].中国科学技术大学.2019
[7].韩娜.金银合金纳米叁角盒对二维层状钙钛矿太阳电池和光电探测器的性能研究[D].太原理工大学.2019
[8].Iqra,Hameed.钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷[D].浙江大学.2019
[9].王琦.基于乙基溴化胺的天蓝色层状及绿色钙钛矿发光器件研究[D].西南大学.2019
[10].李宜.类钙钛矿和层状锑基氧化物的热电特性及输运机制[D].山东大学.2019
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