钙钛矿量子点研究进展PPT课件
钙钛矿型太阳能电池-优秀PPT文档
1.研究钙钛矿层对电池性能的影响 2.寻找新材料（光响应范围宽且强的钙钛矿结构、HTM等）
谢谢
[1]..soc.131( ) 6050-6051
钙钛矿层制作方法
1.液相一步法 2.液相两步法 3.气相共蒸发沉积法 4.气相辅助液相法
2.国内外研究现状
年，Jin Hyuck Heo等将一种固态的空穴导电材料（hole transporting materials，简称HTM)引入到太阳能电池中，使得电池效 率达到10%左右[3]。
1.SPiro-OMeTAD，
2.Poly(3-hexylthiophene-2.5-diyl)-P3HT
3.4-(diethylamino)-benzaldehyde diphenyldrazone-DEH
三者效率依次为8.5%，4.5%和1.6%，SPiro-OMeTAD的电池效 率最高。
年，等人将Al2O3取代TiO2作为电子传递介质，研究Al2O3的厚 度变化时电池效率，电池效率最高达到了12.3%[6]。
年7月，Hongwei Han 等研制的无空穴传输材料可印刷介观太 阳能电池，实现了介观太阳能电池低成本和连续生产工艺的完美结合， 获得了12.84%的光电转换效率，且具有高稳定性[9]。
就目前来看，尽管太阳能电池的转化效率有了一定的提高，最高效率19. 三者效率依次为8. 年，等人将Al2O3取代TiO2作为电子传递介质，研究Al2O3的厚度变化时电池效率，电池效率最高达到了12. science, . 3P4o5ly:(239-5h-e2x9y7lthiophene-2. 163%1，( S) P60ir5o0-O-6M05e1TAD的电池效率最高。 4P-o(dlyi(e3t-hhyelaxmyltinhoio)p-bheennzea-l2d.ehyde diphenyldrazone-DEH JBi-n铅gb(Pi Ybo)或u,Z锡ir(uSonH)等on阳g,离et子al. 年[8]，. 等人将Al2O3取代TiO2作为电子传递介质，研究Al2O3的厚度变化时电池效率，电池效率最高达到了12. 1sc3i1e(nc)e6,0.50-6051 8345%:2的9光5-2电9转7 换效率，且具有高稳定性[9]。 ,J1in3g,2b4i 1Y2o-u2,4Z1ir7uo Hong,et al. J,1in3g,2b4i 1Y2o-u2,4Z1ir7uo Hong,et al. 年，Akihiro Kojima[1]等首次提出将CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3（钙钛矿材料）制备成量子点（9-10nm）应用到太阳能电池中（染 料敏化太阳能电池，简称DSSC)。 Jingbi You,Ziruo Hong,et al. [4]Hui-seon Kim.
提高钙钛矿量子点稳定性的研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2021年第40卷第1期提高钙钛矿量子点稳定性的研究进展吕斌1，2，郭旭1，2，高党鸽1，2，马建中1，2，麻冬3（1陕西科技大学轻工科学与工程学院，陕西西安710021；2轻化工程国家级实验教学示范中心，陕西西安710021；3陕西燃气集团富平能源科技有限公司，陕西渭南711700）摘要：钙钛矿量子点具有发光谱带较窄、发光可调、量子效率高等优异的光学性能，在发光二极管、激光发射器等领域广受关注。
但是钙钛矿量子点由于强离子性、高表面能及表面配体易迁移等特性而对环境高度敏感，使其在实际应用中受到限制。
本文简要介绍了钙钛矿量子点结构和不稳定的原因，综述了近年来提高钙钛矿量子点稳定性的主要方法，重点从离子掺杂、表面钝化、表面包覆及多重保护4个方面展开论述。
最后从绿色环保的角度出发，对高稳定生物质基钙钛矿量子点材料的制备进行了展望，提出使用具有特定结构的生物质材料及其衍生材料取代传统石油基试剂作为配体、溶剂或吸附重金属离子的外壳材料，可加速钙钛矿量子点朝着绿色低毒的方向发展。
关键词：钙钛矿；量子点；稳定性；生物质中图分类号：TN304文献标志码：A文章编号：1000-6613（2021）01-0247-12Research progress on the improvement of the stability of perovskitequantum dotsLYU Bin 1，2，GUO Xu 1，2，GAO Dangge 1，2，MA Jianzhong 1，2，MA Dong 3(1College of Bioresources Chemistry and Materials Engineering,Shaanxi University of Science &Technology,Xi ’an 710021,Shaanxi,China;2National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education,Shaanxi University of Science &Technology,Xi ’an 710021,Shaanxi,China;3Shaanxi Gas Group Fuping EnergyTechnology Corporation Limited,Weinan 711700,Shaanxi,China)Abstract:Perovskite quantum dots have attracted much attention in light-emitting diodes,laser emitters,and other fields due to their narrow optical emission bands,adjustable light emission,and high quantum yield,etc .However,perovskite quantum dots are highly sensitive to the environment due to their strong ionicity,high surface energy,and easy migration of surface ligands,therefore,they are limited in practical applications.This article introduces the reasons of the structure and instability of perovskite quantum dots and summarizes the main methods to improve the stability of perovskite quantum dots in recent years from four aspects:ion doping,surface passivation,surface coating,and multiple protection.Finally,from the perspective of green environmental protection,the prospect of the preparation of highly stable biomass-based perovskite quantum dots are put forward.It proposed to use biomass materials with specific综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0432收稿日期：2020-03-23；修改稿日期：2020-07-25。
钙钛矿简述PPT课件
THANKS
感谢观看
不同种类的钙钛矿在物理性质、化学性质和晶体结构等方面存在差异，因此在应 用领域也有所不同。
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CATALOGUE
钙钛矿的应用领域
太阳能电池
高效能源转换
钙钛矿太阳能电池具有较高的光 电转换效率，可利用太阳光能转 化为电能，为可再生能源领域提 供了一种有效的解决方案。
低成本制备
钙钛矿材料合成相对简单，且制 备工艺较为成熟，有望降低太阳 能电池的生产成本，促进太阳能 应用的普及。
传感器
气体传感器
钙钛矿材料对气体敏感，可以用于制造高性能的气体传感器，在环境监测、工 业控制等领域具有应用价值。
生物传感器
钙钛矿材料可以与生物分子结合，用于制造生物传感器，用于检测生物分子、 病毒和细菌等，在医疗诊断和食品安全等领域具有应用价值。
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CATALOGUE
钙钛矿的研究进展
提高光电转换效率的研究进展
钙钛矿的结构特点
钙钛矿结构是一种ABO3型化合物， 其中A和B是两种不同的元素，O是 氧元素。
钙钛矿结构的特点是具有立方晶格结 构，其中A离子位于立方晶胞的中心， B离子和O离子位于面心上，形成了一 个连续的三维网络。
钙钛矿的分类
根据A、B位阳离子的不同，钙钛矿可以划分为多种类型，如铅基钙钛矿、锡基钙 钛矿等。
Байду номын сангаас影响。
界面工程
优化钙钛矿与电极、衬底之间的界 面性质，减少界面反应和失配应力 ，提高器件稳定性。
封装与保护
采用有效的封装和保护技术，降低 环境因素对钙钛矿器件的影响，延 长器件使用寿命。
器件集成与制造工艺研究进展
01
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图案化技术
钙钛矿量子点研究进展资料
③ 无机钙钛矿是一种具有高产 率、高单分散性、宽发射谱 范围、发射光谱可调、短荧 光寿命、低制备成本等优点 的纳米材料。
在LED、光电探测器、 太阳能电池、量子点 激光器等器件上具有 广阔的应用前景。
合成方法
热注入法
过饱和结晶
2016年南京理工大学曾海波团队发 表在Adv. Funct. Mater. DOI: 10.1002/adfm.201600109
➢ 由于发光特性依赖量子点尺寸， 传统的Ⅱ-Ⅵ族量子点的合成的重 复性并不高，很难获得具有相同 尺寸分布。
➢ 发光位置会随着温度的改变而改 变。
➢ 硒化镉等具有很强刺激性。接触 可引起恶心、头痛和呕吐。
传统量子点
CsPbX3（X=Cl、Br、I）量子点 克服了传统的Ⅱ-Ⅵ族量子点的 上述缺陷。
① CsPbX3量子点的量子限域效 应相对较弱，尺寸的不均一 性和表面陷阱状态不会对其 发光性质有较大的影响，因 此 CsPbX3量子点不需要包壳 便可获得超过 90%的量子产 率。
首次提出利用过饱和结晶的方法 获得了高质量的CsPbX3量子点并研 究了其在WLED上的应用。
微波法
DOI:10.1039/c7cc0486a
离子交换法
Chem. Eur. J. 2018, 24, 1898 –1904
CsPbBr3 + 3I-
= CsPbI3+3Br-
改进（掺杂）
• 实质：通过加入Mn（或其 它稀土金属）源取代CsPbX3 中的一部分Pb,达到调节颜 色的目的。
钙钛矿（CsPbX3）量子点的合成与研究 汇报人：陈小鹏
目录
背景&意义 合成方法 改进方法 难题&应用
全固态钙钛矿量子点及发光母粒
全固态钙钛矿量子点及发光母粒1. 简介全固态钙钛矿量子点是一种新型的半导体材料，具有优异的光电特性和发光性能。
由于其在光电器件、显示器件和生物医学领域的潜在应用，引起了广泛的研究兴趣。
全固态钙钛矿量子点及其发光母粒的研究不仅对于材料科学和光电器件领域具有重要意义，而且对推动新型材料在实际应用中的发展也具有深远的意义。
本文将对全固态钙钛矿量子点及发光母粒的研究现状、性能特点和应用前景进行综述。
2. 全固态钙钛矿量子点的合成方法目前，全固态钙钛矿量子点的合成方法主要包括溶液法、热分解法、离子交换法等。
溶液法是最常用的合成方法，通常通过钙钛矿晶种的溶解再结晶来实现对量子点的合成。
热分解法利用高温热解或溶胶-凝胶法将前驱体转化为全固态钙钛矿量子点。
离子交换法则是利用溶液中存在的钙离子与其他阳离子进行交换，合成全固态钙钛矿量子点。
这些方法各有优缺点，需要根据具体需求选择合适的合成方法。
3. 全固态钙钛矿量子点的性能特点全固态钙钛矿量子点具有优异的光致发光特性和较高的荧光量子产率，其发光波长可通过改变结构和成分调控，具有较宽的调制范围。
全固态钙钛矿量子点还具有窄的发光带宽、长的荧光寿命和优异的光稳定性。
这些性能特点使得全固态钙钛矿量子点在显示器件、白光LED等光电器件中具有巨大的应用潜力。
4. 全固态钙钛矿量子点的应用前景全固态钙钛矿量子点的应用前景非常广阔，主要包括显示器件、照明器件、生物成像和生物标记、传感器等领域。
在显示器件中，全固态钙钛矿量子点可应用于LED、QLED、LCD等各种显示技术中，具有较高的亮度和色彩饱和度。
在照明器件中，全固态钙钛矿量子点可以作为优质的发光材料，应用于室内照明、车灯等领域。
在生物医学领域，全固态钙钛矿量子点可作为生物成像探针，用于细胞成像、肿瘤治疗等领域。
在传感器领域，全固态钙钛矿量子点可以应用于化学传感、生物传感等领域，具有较高的灵敏度和选择性。
5. 结语全固态钙钛矿量子点及发光母粒作为一种新型的半导体材料，具有独特的光电特性和发光性能，引起了广泛的研究兴趣和应用价值。
有机钙钛矿材料研究进展ppt课件
钙钛矿材料的性质与应用
能带工程
杂化钙钛矿薄膜的一个优势是可以在分子水平上调控杂化 钙钛矿材料的组成成分, 从而有效调控其带隙.
Maksym V. Kovalenko通过阴离子交换改变钙钛矿中卤素原子 比例得到波长可调制的发光量子点（365nm紫外灯照射）
看起来MA对导带和价带不起什么作用，除 了贡献一个电子，稳定其结构。
考虑立方晶系下MA–PbI3的电子能态结构和分波态密度：MA取 向的不同会使得PbI6八面体发生扭曲，从而改变其电子结构
钙钛矿材料的性质与应用
近年来钙钛矿材料，特别是有机---无机钙钛矿材料正成为太阳能电池领域的新星， 其优异的光电转换效率吸引着人们的研究。
adv.optical mater. 2014,2,838-844
钙钛矿材料的性质与应用
发光原理及性能
ns
kBT ≈25 meV
共存
μs 不同钙钛矿材料的激子束缚能
竞争 钙钛矿材料光物理过程示意图
钙钛矿材料的性质与应用
钙钛矿材料具有高光吸收能力、高量子效率、高载流子迁移率以及发 射波长可进行调节等优点，非常适合作为激光增益介质.
• A、B位阳离子既可由单一离子也可由多种离子 占据，根据A、B位阳离子的种类及其离子半径 的不同 ，可以构筑出微结构特征各异、物理性 能千变万化的钙钛矿材料。
认识钙钛矿结构材料
有机-无机杂化钙钛矿 （Organic/Inorganic Hybrid Perovskite,OIHP)的 结构和物理性质最早由Weber（Naturforsch. 1978,33b, 1443）报道。它可看成是有机基团和无机部分的交替堆 叠.
钙钛矿量子点研究进展
钙钛矿量子点研究进展钙钛矿量子点是一类具有广泛应用前景的新型纳米材料，其具有优异的光学、电学和磁学性能，因此在光电子器件、光催化、生物成像、光传感等领域具有广泛的应用潜力。
近年来，针对钙钛矿量子点的研究取得了诸多重要进展。
首先，钙钛矿量子点的合成方法得到了显著改进。
传统的合成方法多采用热分解法或溶剂热法，但由于条件较为复杂，产率低且很难控制尺寸和形状。
近年来，研究人员发展了许多新的合成方法，如离子交换法、表面修饰法、离子液体法等。
这些新的合成方法不仅能够合成高质量的钙钛矿量子点，还能够精确调控其尺寸、形状和表面性质，为其在应用中提供了更多的可能性。
其次，钙钛矿量子点在光电子器件领域的应用突破了传统材料的限制。
光电转换器件是钙钛矿量子点最具应用潜力的领域之一、研究人员通过合理选择钙钛矿量子点的成分和调控其尺寸，成功制备出高效率的钙钛矿太阳能电池。
此外，钙钛矿量子点还可以用于制备发光二极管、光电传感器、激光器等光电子器件，提高了这些器件的性能和稳定性。
第三，钙钛矿量子点在生物医学领域的应用也取得了重要进展。
由于其优异的光学性能和生物兼容性，钙钛矿量子点被广泛应用于生物成像和生物标记物等方面。
研究人员通过调控钙钛矿量子点的组分和表面性质，使其能够在生物体内具有较高的稳定性和荧光性能。
这使得钙钛矿量子点成为了高分辨率生物成像和癌症治疗的有力工具。
最后，钙钛矿量子点的表面修饰和功能化也取得了重要进展。
表面修饰和功能化可以提高钙钛矿量子点的光学和电学性能，扩展其应用领域。
研究人员通过改变钙钛矿量子点的表面配体，实现了对其吸收光谱和发射光谱的调控。
此外，还将钙钛矿量子点与其他材料进行修饰，制备出具有特殊功能的杂化材料，如电催化剂、光催化剂等。
综上所述，近年来对钙钛矿量子点的研究取得了诸多重要进展。
随着不断发展的合成方法和功能化技术，钙钛矿量子点在光电子器件、生物医学和其他领域的应用前景将进一步拓宽。
然而，钙钛矿量子点的制备成本和毒性问题仍然存在挑战，需要进一步研究和改进。
钙钛矿 量子点
钙钛矿量子点是一种具有高量子产率、高缺陷容忍度、可调谐带隙、易于合成等优点的材料，近年来备受关注。
这种材料可以用于LED显示和微型激光器件等，而且经过科学家的不懈努力，目前基于钙钛矿量子点材料的红、绿、蓝光发光二极管（LED）已可成功制备，在发光亮度、色纯度和能耗等方面展现出明显优势，有望应用于大尺寸超清显示和高端照明等领域。
我国在钙钛矿量子点领域的研究也在不断深入，已经有很多团队在研究这种材料，比如中科院长春光机所团队曾合成不同卤素掺杂的全可见光谱区高性能钙钛矿量子点，广东省科学院半导体研究所与中科院长春应用化学研究所也合作开发出了高性能钙钛矿量子点并成功应用于发光二极管中。
此外，钙钛矿量子点还存在一些挑战，如稳定性问题和批量化制备工艺的成本较高。
但科学家们正在努力解决这些问题，以推动钙钛矿量子点材料的大规模生产和应用。
钙钛矿太阳电池综述PPT演示课件
四、制备无铅钙钛矿材料
现在的有机金属卤化物钙钛矿材料含有铅元素, 在国际许多地方已被列为禁止使 用的材料, 如何通过金属元素替代的方法找到同等或更高转换效率的无铅钙钛矿 吸收材料依然是一个挑战。
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五、氧化物钙钛矿太阳能材料
除了有机/无机复合钙钛矿材料以外, 具备高吸光性能的氧化物钙钛矿材料也引起 了大量的关注：
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十、极限转换效率
我们还关心的是这种全固态钙钛矿太阳能电池的极限转换效率到底是多少, 它能 否达到单结太阳能电池的Schockley-Quisser理论极限, 以及通过元素替代制备出 具有梯度能带的叠层结构, 我们能否以较低成本获得像半导体多结太阳能电池 (Ge/InGaP/InGaAs)器件那样高达40%的转换效率。
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具体表征手段
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SEM（扫描电子显微镜）
使用SEM来观察器件的结构和成分与质量鉴定。
Zahner IM6e电化学工作站
使用该仪器来测量太阳能电池的参数，如短路电流、开路电压、填充因子和最 大转化效率等。
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总结
基于钙钛矿的太阳能电池已经在光伏领域掀起了一场以高效低成本器件为目标的 新革命，UCLA的 Yang Yang 教授甚至把它称为新一代太阳能电池。因此, 由近一 年钙钛矿的迅猛发展速度可以预测, 随着相关研究组的不断努力, 我们完全有理 由相信, 综合利用结构工程、材料工程、界面工程、能带工程和入射光管理工程, 有可能通过低成本的制备工艺大规模生产出转换效率极高的绿色、高效钙钛矿基 太阳能新能源, 真正成为新一代的低成本、绿色能源产业的主流产品。
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迅速发展
到2011年，研究者将实验方案进行了改进与优化，制备的CH3NH3PbI3量子点达到 2~3mm，电池效率增加了一倍达到6.54%
钙钛矿量子点原位生成
钙钛矿量子点原位生成1. 引言钙钛矿量子点是一种具有优异光电性能的半导体材料，具有广泛的应用前景，如光电器件、光催化、生物标记等。
然而，传统的合成方法往往需要复杂的前驱体和高温条件，限制了其在大规模制备和应用中的使用。
因此，钙钛矿量子点的原位生成方法备受关注，可以通过简单的合成步骤在特定条件下直接合成钙钛矿量子点。
2. 原位生成的方法2.1 水热法水热法是一种常用的原位生成钙钛矿量子点的方法。
通过将钙源、钛源和表面活性剂等原料在高温高压的水溶液中反应一段时间，可以得到具有钙钛矿结构的量子点。
水热法的优点是反应条件温和，合成过程简单，适用于大规模合成。
2.2 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种基于溶胶和凝胶相互转化的原位生成方法。
通过将钙源和钛源等原料溶解在有机溶剂中，然后通过控制溶胶的凝胶过程，可以得到具有钙钛矿结构的量子点。
溶胶-凝胶法的优点是合成过程可控性好，可以调控合成产物的形貌和尺寸。
2.3 气相沉积法气相沉积法是一种通过在气相条件下合成钙钛矿量子点的原位生成方法。
通过将钙源和钛源等原料在高温高压的气氛中反应，可以得到具有钙钛矿结构的量子点。
气相沉积法的优点是合成过程中无需溶剂，可以得到纯净的产物。
3. 原位生成的影响因素3.1 前驱体选择前驱体的选择对钙钛矿量子点的原位生成过程具有重要影响。
不同的前驱体在反应中会产生不同的中间产物，进而影响钙钛矿量子点的生成。
因此，选择适合的前驱体是实现高效原位生成的关键。
3.2 反应条件反应条件也是影响钙钛矿量子点原位生成的重要因素。
合适的温度、压力和反应时间可以提高反应速率和产物纯度，同时避免副反应的发生。
因此，合理选择反应条件对于实现高效原位生成是至关重要的。
3.3 表面活性剂选择表面活性剂在原位生成过程中起到了模板和稳定剂的作用。
不同的表面活性剂可以调控钙钛矿量子点的形貌、尺寸和光电性能。
因此，在原位生成过程中合理选择表面活性剂是实现定向合成的关键。
fapbbr3钙钛矿量子点结构
钙钛矿量子点是一种热门的纳米材料，在太阳能电池、LED等领域具有重要的应用前景。
其独特的光学性能、电化学性能和稳定性使其成为目前纳米材料研究的热点之一。
本文将对钙钛矿量子点的结构进行深入探讨，以期为相关研究和应用提供理论支持。
一、钙钛矿量子点的定义和特性钙钛矿量子点是一种由钙钛矿材料制备而成的纳米材料。
它通常具有以下特性：1. 尺寸小，一般在几纳米至十几纳米之间；2. 光学性能优异，具有较高的荧光量子产率和良好的荧光性能；3. 电化学性能优越，可以用于制备高效的太阳能电池和光电器件。
二、钙钛矿量子点的结构及制备方法1. 结构钙钛矿量子点的结构一般包括钙离子、钛离子和一种带缺陷的阳离子。
其结构具有较高的对称性和晶体稳定性，是钙钛矿量子点优异性能的保障。
2. 制备方法目前，制备钙钛矿量子点的方法主要包括溶剂热法、溶胶凝胶法、微乳法等。
这些方法可以通过调控温度、溶剂、反应时间等参数，精密地控制量子点的尺寸、形貌和结构，从而实现对其性能的调控。
三、钙钛矿量子点在太阳能电池中的应用由于钙钛矿量子点具有优异的光学性能和电化学性能，因此在太阳能电池领域有着广阔的应用前景。
通过将钙钛矿量子点掺杂到太阳能电池的光敏层中，可以有效地提高太阳能电池的光电转换效率，并且降低生产成本。
四、钙钛矿量子点在LED中的应用钙钛矿量子点还可以作为LED材料来使用。
由于其优异的发光性能和调控性，使得钙钛矿量子点LED具有更广阔的色彩范围和更高的亮度，可以满足人们对于高品质照明的需求。
五、未来展望钙钛矿量子点作为一种新兴的纳米材料，具有广阔的应用前景。
随着相关技术的不断进步，钙钛矿量子点的制备工艺和性能将得到更大的提升，为其在太阳能电池、LED和其他光电器件领域的应用打下更为坚实的基础。
钙钛矿量子点的研究也将会在光催化、生物医药等领域发展出更多的应用潜力。
钙钛矿量子点作为一种独特的纳米材料，具有优异的性能和广阔的应用前景。
通过对其结构和特性的深入研究，相信将能够为相关领域的研究和应用提供更多的理论支持，推动这一领域的不断发展和创新。
量子点钙钛矿LED的研究概述
量⼦点钙钛矿LED的研究概述注：参考⽂献和⽂章尚在整理ing...⼀常⽤术语1.（External quantum efficiency，EQE） 这是LED最重要的参数，它的定义为：因此，EQE越⼤，发射到外部的光⼦数越多，即LED越亮2 （Internal Quantum Efficiency, IQE）通俗的来说，外部量⼦效率是产⽣的电⼦数与所有⼊射的光⼦数之⽐；内部量⼦效率是产⽣的电⼦数与所有已经吸收的光⼦数之⽐。
3.量⼦点：量⼦点是⼀种低维半导体材料，⼀般为球形或类球形，直径常在2-20 nm之间,通过对这种纳⽶半导体材料施加⼀定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，量⼦点⼤⼩和颜⾊之间也存在相互关系4.钙钛矿：钙钛矿是指⼀类陶瓷氧化物，其分⼦通式为ABO3，由于晶体具有特殊的结构，在⾼温催化及光催化⽅⾯具有潜在的应⽤前景5. 钙钛矿量⼦点最先成熟的量⼦点材料为重⾦属，2015年兴起的钙钛矿材料称为下⼀代量⼦点材料6. 电流体喷印设备传统喷墨打印通过给溶液添加驱动⼒，把墨⽔从针头⾥推出来，电流体动⼒喷印通过电场⼒，把墨⽔从喷嘴处拉下来。
⼆、量⼦点1.概念 量⼦点是纳⽶⼤⼩的⼩型球形状半导体粒⼦，也被称为纳⽶半导体粒⼦或纳⽶晶体，通常有⽐激⼦波尔半径更⼩或接近的半径，仅仅由数个或数⼗个原⼦组成，施加电压会产⽣⾃发光，吸收并再释放同样波长的光。
另外，量⼦点还有⼀个特点：当受到光或电的刺激，量⼦点会发出有⾊光线，光线的颜⾊由量⼦点的组成材料和⼤⼩形状决定，这就意味着量⼦点能够改变光源发出的光线颜⾊。
它可由半导体材料组成，譬如：Ⅲ、Ⅴ族元素（如GaAs InP InGaAs InAs 、、、等）或Ⅱ、Ⅵ族元素（如CdTe CdS 、、 ZnSe CdSe 、等）。
同时，其组成也可是多种数种核/壳结构的半导体材料，如 CdSe/ZnS 量⼦点的尺⼨/电学/光学特性可以⽤在不寻常的电⼦和光电设备类别中，并有可能⽤于固态照明，信息显⽰，成像探测器和其他系统。
有机无机钙钛矿材料ppt课件
二、有机-无机杂化钙钛矿结构
1.钙钛矿结构
结构通式：ABO3
晶体结构：立方晶系
A
O
典型的钙钛矿结构材料为CaTiO3
A ：碱土或稀土离子rA > 0.090nm
B
B ：过渡金属离子rB > 0.051nm
O2-和半径较大的Ca2+共同组成立方紧密堆 积(面心结构)，Ti4+填充在位于体心的八面 体间隙中。(注：待会删，陈蓉可演讲时讲)
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二、有机-无机杂化钙钛矿的应用
3.在激光器上的应用
钙钛矿材料作为激光材料的优势： •对于量子激光的增益效果十分好 •俄歇复合率也较低 •具有阈值低的特性
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二、有机-无机杂化钙钛矿的应用
4.在传感器和探针方面的应用
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二、有机-无机杂化钙钛矿的应用
5.其它应用
有机一无机杂化钙钛矿材料在电子学、磁学和热学方面也具有十分良好的性质， 故在微电子器件方面得到广泛应用。
1.光吸收性质——钙钛矿太阳能电池
优点： •节能 •环保 缺点： •光电转换效率低
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二、有机-无机杂化钙钛矿的应用
基于有机-无机杂化钙钛矿材料 (CH3NH3PbX3) 制备的太阳 电池效率自 2009 年从 3.8% 增长到 19.6%。
光
电 转
PV—有机太阳能电池
换 效 率
DSSC—染料敏化太阳能电池 a-Si—非晶硅太阳能电池
Gustav Rose在1839年发现，后来由俄罗斯矿物学家L. A. Perovski 命 名。结构式一般为ABX3，其 中 A 和 B 是两种阳 离 子，X 是阴离子。
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一、有机-无机杂化钙钛矿材料概述
什么有机-无机杂化钙钛矿？
钙钛矿量子点
钙钛矿量子点一、什么是钙钛矿量子点？钙钛矿量子点是指一种新型的半导体材料，具有极高的光电性能，常用于制造LED照明、光电器件等高科技产品。
二、钙钛矿量子点的特点是什么？1. 高发光效率：钙钛矿量子点具有高辐射转换效率和高光量子产率，可以产生更高亮度的光。
2. 谱段范围广：钙钛矿量子点具有较宽的吸收光谱段和发射波长范围，可以实现全彩发光。
3. 能量量子化：钙钛矿量子点的发光强度是能量量子化的，即每个量子点可以产生一定数量的光子，不会因加热而影响光子发射。
4. 超净：钙钛矿量子点为非有机材料，具有超净性。
三、钙钛矿量子点的应用领域有哪些？1. 光电器件：利用钙钛矿量子点的高光电性能，可以制造LED照明、高效太阳能电池、光电传感器等光电器件。
2. 生物医学：钙钛矿量子点不仅可以作为高效荧光探针，还可以用于生物标记、细胞成像和药物传递等生物医学领域。
3. 污染治理：利用钙钛矿量子点具有的光催化性质，在污染治理领域有着广泛的应用。
4. 显示器件：将钙钛矿量子点作为发光成分，可以制造面板显示器、电视屏幕等高品质显示器件。
四、钙钛矿量子点的制备方法有哪些？1. 溶剂热法：将钙钛矿前体混合在有机溶剂中，加热至一定温度，静置一段时间即可制得钙钛矿量子点。
2. 离子液体法：利用离子液体作为反应介质，通过表面修饰来制备钙钛矿量子点。
3. 微波法：将钙钛矿前体及表面修饰剂置于微波加热器中进行处理，可以实现高效制备钙钛矿量子点。
4. 水相法：在水相条件下添加离子液体、表面修饰剂及钙、钛离子，通过水相反应制备钙钛矿量子点。
五、结语钙钛矿量子点以其高效、波段宽、超净等特点，成为光电器件、生物医学、污染治理等领域中重要的材料之一。
在未来，钙钛矿量子点有望广泛应用于光电科技领域。
聚苯胺钙钛矿量子点
聚苯胺钙钛矿量子点一、聚苯胺1. 结构与性质- 聚苯胺（Polyaniline，PANI）是一种典型的导电高分子材料。
它具有独特的分子结构，由苯环和氮原子组成的重复单元构成。
其结构中的共轭π电子体系是其具备特殊性质的关键因素。
- 聚苯胺有多种氧化态，如翠绿亚胺盐（Emeraldine salt）、全还原态（Leucoemeraldine）和全氧化态（Pernigraniline）等。
不同氧化态下，聚苯胺的电学、光学等性质有所差异。
例如，翠绿亚胺盐态的聚苯胺具有较好的导电性，在室温下其电导率可以达到1 - 10 S/cm左右。
- 它还具有良好的环境稳定性，相比于其他一些导电高分子，聚苯胺在空气中能够保持相对稳定的性能。
2. 合成方法- 化学氧化聚合法是最常用的合成聚苯胺的方法之一。
在这种方法中，通常以苯胺为单体，在酸性介质（如盐酸、硫酸等）中，使用氧化剂（如过硫酸铵）进行氧化聚合反应。
反应方程式如下：- nC_6H_5NH_2+(NH_4)_2S_2O_8→ (C_6H_5N)_n + 2(NH_4)HSO_4- 电化学聚合法也是一种重要的合成方式。
在电化学池中，以苯胺为单体，在合适的电解液（如含有苯胺和支持电解质的酸性溶液）中，通过施加一定的电压，苯胺在电极表面发生氧化聚合反应，从而在电极表面形成聚苯胺薄膜或沉积层。
二、钙钛矿量子点1. 结构与组成- 钙钛矿量子点一般具有ABX₃的晶体结构，其中A位通常是有机阳离子（如甲基铵CH_3NH_3^+、甲脒HC(NH_2)_2^+等），B位是金属离子（如铅Pb^2 + 、锡Sn^2+等），X位是卤素离子（如Cl^-、Br^-、I^-）。
- 量子点的尺寸通常在纳米量级（1 - 100nm），由于量子限域效应，其具有独特的光学和电学性质。
例如，其吸收光谱和发射光谱可以通过改变量子点的尺寸进行调节，表现出从蓝光到红光的宽范围可调谐发光特性。
2. 制备方法- 溶液法是制备钙钛矿量子点的常用方法。
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钙钛矿（CsPbX3）量子点的合成与研究 汇报人：陈小鹏
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目录
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背景&意义
传统的Ⅱ-Ⅵ族量子点（CdSe、 InP、InAs等）的发光强烈地 依赖于其量子限域效应，发 光位置会随着量子点尺寸的 改变而改变，这通常导致发 射谱宽化。
极大的比表面积使表面陷阱 状态密度很高，为提高其量 子产率，通常需要对其进行 包壳处理。
存在的问题
CsPbX3稳定性非常差，暴露在空气中很容易被氧化。
CsPbX3非常怕水，暴露在含水的氛围中会失去活性。
文献表明，当把CsPbX3体积做大（例如薄膜）时，其量子产 率 会从90%降至20%，这也限制了CsPbX3在实际生产中的应用。
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应用
钙钛矿量子点在包括LED、光电探测器、量子 点激光器、太阳能电池等功能器件上具有极高 的应用价值。
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微波法
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DOI:10.1039/c7cc0486a
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离子交换法
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Chem. Eur. J. 2018, 24, 1898 –13I-
= CsPbI3+3Br-
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改进（掺杂）
• 实质：通过加入Mn（或其 它稀土金属）源取代CsPbX3 中的一部分Pb,达到调节颜 色的目的。
发光性质有较大的影响，因
此 CsPbX3量子点不需要包壳 便可获得超过 90%的量子产
率。
② 在 25℃-100℃下量子点的发 光位置不会发生改变。
③ 无机钙钛矿是一种具有高产
率、高单分散性、宽发射谱
范围、发射光谱可调、短荧
光寿命、低制备成本等优点
的纳米材料。
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在LED、光电探测器、 太阳能电池、量子点 激光器等器件上具有 广阔的应用前景。
由于发光特性依赖量子点尺 寸，传统的Ⅱ-Ⅵ族量子点的 合成的重复性并不高，很难 获2019得/12/3具1 有相同尺寸分布。 .
传统量子点
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CsPbX3（X=Cl、Br、I）量子点 克服了传统的Ⅱ-Ⅵ族量子点
的上述缺陷。
① CsPbX3量子点的量子限域效 应相对较弱，尺寸的不均一
性和表面陷阱状态不会对其
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合成方法
• 热注入法
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过饱和结晶
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2016年南京理工大学曾海波团队发 表在Adv. Funct. Mater. DOI: 10.1002/adfm.201600109
首次提出利用过饱和结晶的方法
获得了高质量的CsPbX3量子点并研 究了其在WLED上的应用。
以 CsPbBr3量子点作为发光层的电致发光 LED 的效 率已突破5.7%。
以钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池的光转化 效率已超过 20%。
钙钛矿半导体在光电探测器、激光器等光电器件上 也得到了大量的实际应用。
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谢 谢！
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2020
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DOI: 10.1021/jacs.7b04000 J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12101494/132−/311 1450
DOI:10.1021/acs.nanolet t.6b02772 Nano Lett. 2016, 16, 7376−7380
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难题&应用