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Wiley

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经过五年的运营,Advanced Science取得今天的成功,这要归功于与我们的作者,审稿人和编委的大力支持。你的下一篇顶级跨学科研究值得拥有高度的认可,我们期待为你的研究提供这样一个平台。

Advanced Science主编
Kirsten Severing

 

 

 

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1. Advances in Perovskite Solar Cells
钙钛矿太阳能电池的研究进展


  • 丁黎明,国家纳米科学中心 David Cahen,魏茨曼科学研究所材料与界面系
  •  有机卤化物钙钛矿材料具备多种突出的光电性能于一体,例如陡峭的光学吸收边缘和高吸收系数,长电荷载流子扩散长度和寿命。结合低温制备能力,同样来自溶液的,基于钙钛矿的装置,尤其是光伏 (PV) 电池在过去几年中已经进行了深入研究,并在性能方面取得了显著进展。 高效、低成本和附加(非 PV)应用的结合为商业化提供了巨大的潜力。钙钛矿型太阳能电池的性能和应用往往与其器件结构相关。许多创新的结构器件被研发出来,旨在实现大规模制造,降低制造成本,提高功率转换效率,从而拓宽未来潜在的应用。本文综述钙钛矿型太阳能电池的典型结构,并对其新型器件结构进行评述,讨论了钙钛矿太阳能电池的应用。 钙钛矿太阳能电池的典型结构。 TCO:透明导电氧化物; HTL:空穴传输层; ETL:电子传输层


2. Mixed-Organic-Cation Tin Iodide for Lead-Free Perovskite Solar Cells with an Efficiency of 8.12%
混合有机阳离子碘化锡制备的无铅钙钛矿型太阳电池作用效率为 8.12%


  • 刘志伟,卞祖强,北京大学化学与分子工程学院
  •  在这项工作中,实现了完全锡基的混合有机阳离子钙钛矿吸收剂(FA)x(MA)1-xSnI3(FA = NH2CH = NH2 +,MA = CH3NH3 +)用于倒置结构的无铅钙钛矿太阳能电池(PSCs)。通过优化FA和MA阳离子的比例,使得(FA)0.75(MA)0.25SnI3器件最大功率转换效率达到8.12%,同时高开路电压为0.61 V,这是由于改善了钙钛矿薄膜形貌,抑制了器件内的复合过程。阳离子混合方法被证明是提高锡基PSCs效率的一种简便方法。 a)器件结构的示意图。 b)频带对准图。
    c)完成的装置的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像(比例尺:500nm)。


3. Pressure‐Induced Broadband Emission of 2D Organic–Inorganic Hybrid Perovskite (C6H5C2H4NH3)2PbBr4
二维有机-无机杂化钙钛矿(C6H5C2H4NH3)2PbBr4的压力诱导宽带发射


  • 邹勃,王凯,吉林大学超硬材料国家重点实验室
  • 2D Ruddlesden-Popper卤化物钙钛矿包含疏水性有机中间层,显著改提高了环境中稳定性和光学性质多样性,引起了大量光电应用方面的关注。2D钙钛矿激子自俘获引起的新兴宽发射对可变形结构有强烈的依赖性。这里,通过精细地改善晶格畸变以增加静水压下的激子——声子耦合(exciton–phonon coupling),观察到在可见区域中具有大的斯托克斯位移的层状(001)Pb-Br钙钛矿的压力诱导的宽带发射。在适度的压力下带隙变窄约0.5eV,这主要是由于定向有机层大压缩系数,证实了庞大的有机阳离子显着影响结构,进而影响材料的各种性质。通过高压拉曼和X射线衍射测量证实有机和无机层的顺序非晶化,表明层状晶体结构的特殊性。这里构建的机制为协调2D钙钛矿的光学性质提供了新的途径。 XRD图案和晶格参数。


4. Enhancing Efficiency and Stability of Photovoltaic Cells by Using Perovskite/Zr-MOF Heterojunction Including Bilayer and Hybrid Structures
利用包括双层和混合结构的钙钛矿/ Zr-MOF异质结提高光伏电池的效率和稳定性


  • Kevin C.‐W. Wu,Chu‐Chen Chueh,国立台湾大学
  •  在该研究中,证明了使用钙钛矿/ 锆-金属-有机骨架(Zr-MOFs)异质结在实现有效且稳定的倒置p-i-n钙钛矿太阳能电池(PVSC)中的有效性。研究了两种类型的Zr-MOFs,UiO-66和MOF-808,由于它们具有可观的水分和化学稳定性。MOFs作为夹层结合钙钛矿薄膜具有紫外过滤能力和增强钙钛矿结晶度的优点。因此,UiO-66 / MOF-808改进的PVSC功率转换效率(PCEs)分别提高到17.01%和16.55%,均优于对照装置(15.79%)。在进一步利用钙钛矿/ Zr-MOFs混合异质结来制造器件的同时,发现混合的MOFs可能分布在钙钛矿晶界上,提供晶粒锁定效应,同时钝化缺陷并增强膜对水分侵入的稳健性。结果,UiO-66 / MOF-808混合的PVSCs的PCEs分别进一步增强至18.01%和17.81%。此外,与对照装置中观察到的快速降解相比,在空气(25℃和相对湿度60±5%)中保存超过2周后,超过70%的初始PCEs被保留。本研究展示了利用钙钛矿/MOF异质结制备高效稳定的PVSCs的潜力。 a)UiO-66和b)MOF-808的晶体结构。 c)UiO-66和d)MOF-808薄膜的UV-vis吸收和PL光谱。

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