复合钙钛矿结构论文_吴克跃

导读:本文包含了复合钙钛矿结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:钛矿,结构,空穴,稳定性,性能,二氧化,太阳能电池。

复合钙钛矿结构论文文献综述

吴克跃[1](2018)在《基于叁维ZnO/TiO_2复合纳米结构的钙钛矿太阳能电池增效研究》一文中研究指出利用电化学沉积和原子力沉积方法(ALD)制备了叁维ZnO/TiO_2复合纳米结构,利用SEM和TEM对其复合纳米结构进行了分析。利用叁维ZnO/TiO_2复合纳米结构作为电子传输层构建了钙钛矿太阳能电池(PSCs)。研究表明:复合纳米结构所对应太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子相比只用ZnO作为电子传输层的太阳能电池分别提高了39%、10%和9%,光电转换效率也从6.66%提高到了11.13%。分析表明叁维ZnO/TiO_2复合纳米结构很好地抑制了光生载流子的复合,进而提高了钙钛矿太阳能电池的光电效率。(本文来源于《皖西学院学报》期刊2018年05期)

兰章,张维娜,邓凯明[2](2018)在《NiO/金属核壳复合结构纳米晶的制备及在钙钛矿太阳能电池的应用研究》一文中研究指出TiO_2致密层被广泛用在平面钙钛矿太阳能电池中作为电子传输材料~([1])。然而,TiO_2不匹配的导带能量和较低的电子萃取能力等固有问题~([2,3]),导致TiO_2基平面钙钛矿太阳能电池效率低。在此,我们通过在钙钛矿太阳能电池的TiO_2电子传输层(ETL)的表面,通过简单的一步旋涂工艺,将NiO旋涂在TiO_2表面进行界面修饰~([4,5])。TiO_2涂覆上P型性质的NiO导致TiO_2排列的改变,获得无障碍接触而增加开路电压。通过研究发现,NiO修饰的TiO_2表面的极性可以将电子拉到钙钛矿和TiO_2之间的界面,从而改善电子萃取并减少载流子复合。通过改变NiO溶液浓度来改变TiO_2ETL的电子萃取,优化的装置最高效率达19.47%。此外,由于NiO界面修饰后,去除了陷阱位置,和提高电子提取能力,优化的装置显示出极小的迟滞效应。P型离子盐对于电子传输、界面修饰工程具有重要意义。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)》期刊2018-05-26)

刘亮,黄宗炼,肖亚,程立金,刘绍军[3](2018)在《复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3基微波陶瓷的结构与性能》一文中研究指出采用传统固相法制备复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3(0.0≤x≤0.4)微波陶瓷。通过介电性能测试,结合X射线衍射仪、拉曼光谱、透射电镜等表征手段,系统研究Mg掺杂对Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波陶瓷的B位1:2有序度与性能的影响。结果表明,Mg掺杂能显着提高Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的B位1:2有序度,进而提高材料的品质因子。1 420℃下烧结的掺杂量x=0.2的陶瓷有序度最高,在1 300℃退火24 h后,其B位1:2有序度进一步提高,并且第二相得以消除,获得与传统Ta基复合钙钛矿微波陶瓷相当的微波性能:介电常数ε_r=30.94,品质因子Q·f=63 161 GHz,谐振频率温度系数τ_f=4.1 ppm/℃。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2018年01期)

乔显集[4](2017)在《Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3基复合钙钛矿型弛豫铁电材料的制备、结构和性能》一文中研究指出Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3)O_3(PNN)是一种典型的弛豫铁电材料,表现出弥散相变和介电频率色散特性,居里温度大约为-120 ℃。钛酸铅PbTiO_3(PT)是一种普通铁电材料,居里温度大约为490 ℃。PNN可与PT形成连续固溶体((1-x)PNN-xPT))在准同型相界(MPB)附近显示出优异的介电和压电性能而得到广泛的研究(室温下介电常数可达到4000,陶瓷的压电常数可达到450pC/N)。但是,准同型相界(MPB)附近的PNN-PT体系居里温度较低(120℃),限制了其在高温下的应用。因此,本论文的主要工作就是以提高PNN-PT基材料的居里温度和优化电学性能为目的,研究PLN,PIN与PNN、PT形成的叁元固溶体,包括陶瓷和单晶的制备及性能研究。另外,尽管铅基铁电材料具有优异的电学性能,然而铅是一种有毒的物质,它会造成环境污染和人体伤害。因此,许多课题组致力于高性能无铅铁电压电陶瓷的研究。近年来,人们发现Ba1xCaxTiO_3基无铅陶瓷具有优异的电学性能,使得取代铅基陶瓷成为一种可能。例如,任晓兵等人采用固相反应的方法制得高压电常数(620pC/N)的(1-x)Ba(Ti0.8Zr0.88)03-x(Ba0.7Ca0.3)TiO_3 陶瓷,其性能优于其他无铅体系。因此,本论文的另外一部分工作就是改性和优化Ba1xCaxTiO_3基无铅陶瓷的性能。主要研究工作如下:第一,采用两步法生产成功制备了Pb(Lu1/2Nb1/2)O_3-Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3)O_3-PbTiO_3(PLN-PNN-PT)叁元铁电陶瓷,并表征了其结构及电学性能,讨论了 PLN的掺入对PNN-PT二元铁电陶瓷电学性能的影响。对MPB区域的PLN-PNN-PT叁元陶瓷的电学性能的组分依赖性做了详细的研究。在PLN含量一定的情况下,随着PT含量的增加,PLN-PNN-PT叁元体系的居里温度逐渐增加。PLN-PNN-PT叁元体系表现出优异的铁电压电性能,例如MPB组分的0.30PLN-0.31PNN-0.39PT陶瓷的居里温度达214℃,剩余极化Pr为32.89 μC/cm~2,矫顽场Ec为15.23 KV/cm,压电系数d_33的值为366 pC/N。第二,采用两步法生产成功制备了 Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3)O_3-PbTiO_3(PIN-PNN-PNN)叁元铁电陶瓷,研究了该叁元体系的结构、介电、铁电和压电性能。XRD粉末衍射图谱表明该体系为纯的钙钛矿结构,不含其他杂相。研究发现,在PIN含量一定的情况下,随着PT含量的增加,PIN-PNN-PT叁元体系的居里温度逐渐增加,并表现出优异的压电性能。以0.30PIN-0.33PNN-0.37PT为例,其性能如下:d_33=386 pC/N,Tc= 200℃,ε'= 2692,kp=50%,tanδ = 0.045,Pr=33.5 μC/cm~2,Ec= 16.09 KV/cm。采用助溶剂法生长了 PLN-PNN-PT叁元铁电单晶。XRD测试结果显示该单晶为纯的叁方钙钛矿相。居里温度在200 ℃左右,压电系数d_33的值为800 pC/N。结果显示,PLN-PNN-PT叁元晶体具有比PLN-PNN-PT陶瓷更优异的电学性能。第叁,采用传统的固相合成工艺成功制备了(1-x)Ba0.7Ca0.3Ti03-xBiSc03无铅压电陶瓷,并对其介电、铁电和压电性能的组分依赖性做了研究。随着BiSc03含量的增加,其居里温度并没有随之增加,反而随之减小。这可能是由于Bi~(3+)取代Ba~(2+),形成的缺陷导致的。(本文来源于《福州大学》期刊2017-06-30)

郑晓鑫[5](2017)在《混卤对含铋有机无机复合钙钛矿材料的结构和功能调控》一文中研究指出随着能源与环境问题的日趋严峻,寻找新的清洁可再生能源成为当今社会关注的焦点,其中可以直接把太阳光转变为电能的太阳能电池一直是研究的热点。在最近几年中,以有机无机复合钙钛矿材料作为吸光层的钙钛矿太阳能电池取得了飞速发展,其光电转化效率在短短几年内由9.7%突破到22%左右。现今主流的以MAPbX_3(X = I,Br or C1)为主体的钙钛矿太阳能电池由于Pb的毒性和材料本身不稳定性的限制,难以大规模制备推广。利用Bi替代材料中的Pb被认为是一种制备环境友好型钙钛矿材料的可行方法。Bi~(3+)拥有与Pb~(2+)相近的离子半径和几乎一致的电子排布,而且其无毒且可在材料中稳定存在的性质为大规模制备提供了保障。所以含铋有机无机复合钙钛矿材料作为新型无铅太阳能电池材料受到越来越多的关注。在钙钛矿结构中,将ABX_3中的卤素位置X由单一卤素替换为多种卤素共存的的钙钛矿材料称为混卤钙钛矿材料,这种方法也相应的被称为混率策略。相关理论和实验证明其在调节钙钛矿材料的能带结构、光学性质、载流子传输距离、稳定性等方面具有显着作用,使得钙钛矿材料表现出更加优异的光电转换性质。然而关于"混卤"的研究大多是从材料制备直接到性质测试,对于"混卤"产生的材料结构中八面体畸变、极化率的改变,以及这种改变如何影响材料的宏观光电特性这一基本问题,如同"黑匣子"一般,鲜有科学家研究和报道。鉴于混卤钙钛矿材料在光电转换方面的应用前景,搞清其中的基本结构问题具有广泛且深远的意义。本文中我们选择一系列具有非中心对称R3c结构的含铋体系钙钛矿材料作为模型,设计合成了 一系列[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3Bi(Cl_(1-x)Br_x)_6(x=0,0.135,0.255,0.385,0.847,1)含铋钙钛矿材料单晶,并以此模型详细分析了混卤元素对含铋钙钛矿材料晶体结构,特别是八面体畸变的影响,以及其导致的材料极化、能带、热稳定性、二阶非线性效应等宏观性质的规律性变化。以期从本质上理解混卤对材料结构的改变,为卤化物钙钛矿材料性能调控提供更加明确的指导。本论文主要内容如下:(1)合成 了一系列不同 Cl/Br 比率的[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3Bi(Cl_(1-x)Br_x)_6(x=0,0.135,0.255,0.385,0.847,1)含铋钙钛矿单晶材料,并对其中的Cl、Br浓度进行了分析。在分析中发现,其晶体结构中的Cl/Br比率与前体中的Cl/Br比率并不一致,一般前体中较小浓度的卤素原子在结晶过长中较易被排除在外。此发现说明在我们常见的钙钛矿电池材料的制备过程中,以前体中混合卤素比率作为所生成钙钛矿薄膜单晶的混合卤素比率可能是不合理的,而且有可能造成整个晶膜卤素比率不均一的情况。(2)研究了不同Cl/Br比率的[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3Bi(Cl_(1-x)Br_x)_6含铋钙钛矿材料的晶体结构。在此材料中,Cl和Br原子占据同样的位置,其出现概率满足统计学数据。同样我们推测对于所有构成以小数形式表示的钙钛矿材料中,其多种卤素在晶体结构中以共享卤素位置的形式存在。(3)分析了 Cl/Br比率与晶体结构变化之间的关系。发现不同Cl/Br比率的[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3Bi(Cl_(1-x)Br_x)_6含铋钙钛矿材料的晶胞随着Br含量的增加不断扩张,并且其晶胞参数呈现线性变化趋势。晶体结构的中BiX_6~(3-)八面体也随着Br含量的增加呈现规律性变化趋势,根据偶极矩计算结果发现其八面体畸变呈现先增大后减小的趋势。这种结构的变化与Cl/Br比率改变了 X_1-Bi-X_2键键长、键角以及BiX_6~(3-)阴离子与二乙胺阳离子之间的氢键等弱相互作用力有关。(4)对所得的不同Cl/Br比率的[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3Bi(Cl_(1-x)Br_x)_6含铋钙钛矿材料进行了光学吸收、热学性质和二阶非线性效应的测试。测试发现其能带、热稳定性和二阶非线性效应随着Cl/Br比率的改变而改变,进一步证明混卤策略可以用于含铋乃至所有钙钛矿材料性能的调控研究。另外尝试生长了大尺寸[NH_2(CH_2CH_3)_2]_3BiBr_6(TDBB)晶体材料,并成功获得体积1cm3左右的单晶。对TDBB晶体的初步测试证明其具有优异的热传导性能,为接下来此类含铋钙钛矿材料的基本性质的确定提供了基础。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-27)

邓云香[6](2017)在《镧基钙钛矿型复合氧化物的体相氧缺陷与结构稳定性研究》一文中研究指出镧基钙钛矿型复合氧化物是一种优良的氧化还原反应催化剂。具有化学计量比的完美钙钛矿氧化物体相结构中氧摩尔含量为3/5,容易被还原失去晶格氧而形成氧空穴。氧空穴的存在会影响钙钛矿氧化物的物理和化学性质,并且伴随的结构稳定性问题会限制其在实际中的应用。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对9种钙钛矿氧化物LaMO_3(M=Sc-Cu)的结构稳定性随体相氧离子缺位数的变化进行了研究。采用Bader电荷分析氧空穴形成前后的钙钛矿体相电子结构可知,氧移除后电荷的重新分布过程中最邻近氧空穴的两个过渡金属离子的电荷变化最大,并且氧空穴形成能的大小与氧离子留下的电子如何占据过渡金属离子d轨道有关。进一步地,通过将氧空穴形成能分解为弛豫能和键能,发现氧空穴形成能受到键能大小的直接影响。此外,论文研究了体相中氧离子缺位数δ为0.125-1.25的条件下,LaMO_(3-δ)(M=Sc-Cu)晶体结构的稳定性。结果表明,一方面,4种包含过渡金属元素的LaMO_3(M=Sc、Ti、V和Cr)由于具有很高的氧空穴形成能,结构几乎不能被还原;另一方面,结合不同氧离子缺位数条件下的氧空穴形成能变化曲线可以看出:当δ>0.5时,4种LaMO_(3-δ)(M =Mn、Fe、Co和Ni)氧化物中氧空穴形成能陡然升高,并且大于4.80 eV,意味着在此条件下它们不能被还原而继续提供氧离子。对于LaCuO_(3-δ)而言,只有当δ增大并超过1.0时,其氧空穴形成能才接近4.8 eV,因此可以提供更多氧离子。若选择4.8 eV作为判断氧离子能否被抽离的氧空穴形成能临界值,并以氧空穴形成能曲线突升前一点定义最大可能氧离子缺位数,则后5种钙钛矿可至多被还原为:LaMnO_2.5、LaFeO_2.5、LaCoO_2.5、LaNiO_2.5和LaCuO_2。LaMO_3氧化物移除氧离子后保持结构稳定性的一个必要条件是过渡金属元素存在不同的氧化态。当LaMO_3被还原为LaMO_2.5,过渡金属离子获得1个电子,过渡金属离子的氧化态从+3降为+2;而当LaMO_3被还原为LaMO_2,过渡金属离子获得2个电子后氧化态被降低为+1。(本文来源于《华东理工大学》期刊2017-05-15)

邓云香,李扬,朱贻安,张敏,周兴贵[7](2017)在《钙钛矿型复合氧化物LaCrO_(3-δ)的结构稳定性》一文中研究指出为了研究氧空穴对LaCrO_(3-δ)结构稳定性的影响,首先对La Cr O3结构中氧空穴的形成过程进行了分析,然后建立了不同氧空穴浓度下的LaCrO_(3-δ)(δ为0.125~0.875)结构,并采用基于密度泛函理论的第一性原理对氧空穴形成能和LaCrO_(3-δ)结构稳定性进行了研究。结果表明,LaCrO_(3-δ)的氧空穴形成能随着δ的升高不断增大,而结构稳定性也随之不断降低。此外,根据氧空穴形成能的相对大小,发现在最稳定的LaCrO_(3-δ)(δ为0.125~0.500)结构中,氧空穴都排布在CrO_2层。因此,LaCrO_(3-δ)结构的稳定性不仅与氧空穴浓度有关,而且与氧空穴的排布方式有关。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2017年02期)

窦锦彪,李东阳,高洪涛[8](2016)在《石墨烯复合对锐钛矿型二氧化钛(001)和(101)面电子结构和表面性质的影响》一文中研究指出采用第一性原理计算方法讨论了TiO_2(101)、(001)、(010)、(110)和(100)等活性表面的稳定顺序,选取最稳定表面(101)和最活泼表面(001)为研究对象,探讨石墨烯的复合对TiO_2表面结构和性能的影响。结果表明:石墨烯的复合改变了TiO_2的电子结构和电荷分布,导致电子由TiO_2表面迁移到石墨烯。石墨烯/TiO_2导带底端主要由Ti 3d组成,其分布向低能级部分移动,带隙大大减小,电子跃迁变得容易,吸收边波长发生红移,拓展了光催化剂的光响应范围,提高了其光催化活性。(本文来源于《青岛科技大学学报(自然科学版)》期刊2016年06期)

陈强,卢锋奇,匡小军[9](2016)在《水热法合成铌掺杂锐钛矿型二氧化钛层棒状-纳米立方体复合结构材料作为锂离子电池负极材料电化学性能研究》一文中研究指出本研究利用固相法合成层状材料K_3Ti_5NiO_(14),以K_3Ti_5NiO_(14)前驱体作为模板,经过一步水热方法成功合成具有层棒-纳米立方体的复合结构的Nb掺杂锐钛矿TiO_2。根据实验表明,这种复合材料作为锂离子电池的负极材料具有较高的容量及良好的循环稳定性,在50次充放电后,依旧能够保持150 mA h g~(-1)。这可能是因为这种层棒状-纳米立方体复合结构提供了一个较长的离子传输的通道,具有较大的比表面积,Nb掺杂锐钛矿型TiO_2引入阳离子空位也提高了材料的电化学性能,该复合材料值得进一步进行研究。(本文来源于《第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集》期刊2016-09-27)

孙土来[10](2016)在《世外花园——复合钙钛矿陶瓷的畴结构》一文中研究指出复合钙钛矿Ba(B'_(1/3)B″_(2/3))O_3陶瓷具有优异的微波介电性能而被应用于谐振器、滤波器等微波器件。本作品原始图为Ba[(Mg_(0.4)Co_(0.6))_(1/3)Nb_(2/3)]O_3陶瓷减薄样在场发射透射电子显微镜(JEM-2100F)下拍的暗场像。首先作[110]轴选区电子衍射,然后利用其中的超晶格斑点拍得暗场像。在原始图的中央是一个尺寸约为1μm的晶粒,四周晶界清晰,而其中大大小小的亮区是纳米尺寸的有(本文来源于《电子显微学报》期刊2016年03期)

复合钙钛矿结构论文开题报告

(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:

TiO_2致密层被广泛用在平面钙钛矿太阳能电池中作为电子传输材料~([1])。然而,TiO_2不匹配的导带能量和较低的电子萃取能力等固有问题~([2,3]),导致TiO_2基平面钙钛矿太阳能电池效率低。在此,我们通过在钙钛矿太阳能电池的TiO_2电子传输层(ETL)的表面,通过简单的一步旋涂工艺,将NiO旋涂在TiO_2表面进行界面修饰~([4,5])。TiO_2涂覆上P型性质的NiO导致TiO_2排列的改变,获得无障碍接触而增加开路电压。通过研究发现,NiO修饰的TiO_2表面的极性可以将电子拉到钙钛矿和TiO_2之间的界面,从而改善电子萃取并减少载流子复合。通过改变NiO溶液浓度来改变TiO_2ETL的电子萃取,优化的装置最高效率达19.47%。此外,由于NiO界面修饰后,去除了陷阱位置,和提高电子提取能力,优化的装置显示出极小的迟滞效应。P型离子盐对于电子传输、界面修饰工程具有重要意义。

(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。

复合钙钛矿结构论文参考文献

[1].吴克跃.基于叁维ZnO/TiO_2复合纳米结构的钙钛矿太阳能电池增效研究[J].皖西学院学报.2018

[2].兰章,张维娜,邓凯明.NiO/金属核壳复合结构纳米晶的制备及在钙钛矿太阳能电池的应用研究[C].第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇).2018

[3].刘亮,黄宗炼,肖亚,程立金,刘绍军.复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3基微波陶瓷的结构与性能[J].粉末冶金材料科学与工程.2018

[4].乔显集.Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3基复合钙钛矿型弛豫铁电材料的制备、结构和性能[D].福州大学.2017

[5].郑晓鑫.混卤对含铋有机无机复合钙钛矿材料的结构和功能调控[D].山东大学.2017

[6].邓云香.镧基钙钛矿型复合氧化物的体相氧缺陷与结构稳定性研究[D].华东理工大学.2017

[7].邓云香,李扬,朱贻安,张敏,周兴贵.钙钛矿型复合氧化物LaCrO_(3-δ)的结构稳定性[J].化学反应工程与工艺.2017

[8].窦锦彪,李东阳,高洪涛.石墨烯复合对锐钛矿型二氧化钛(001)和(101)面电子结构和表面性质的影响[J].青岛科技大学学报(自然科学版).2016

[9].陈强,卢锋奇,匡小军.水热法合成铌掺杂锐钛矿型二氧化钛层棒状-纳米立方体复合结构材料作为锂离子电池负极材料电化学性能研究[C].第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集.2016

[10].孙土来.世外花园——复合钙钛矿陶瓷的畴结构[J].电子显微学报.2016

论文知识图

(B′B′′)O复合钙钛矿结1 140℃烧结的BYPT-PZ陶瓷的XRD图不同预烧温度下Ba(Co1/3Nb2/3)O3陶瓷烧...不同预烧温度下Ba(Co1/3Nb2/3)O3陶瓷烧...(B′1/3B″2/3)O3无序和有序状态晶...不同x(Ti含量)下各层的极化

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复合钙钛矿结构论文_吴克跃
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