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作為新一代薄膜太陽能電池的代表性材料，鈣鈦礦的毒性及對水氧的敏感性嚴重阻礙了其商業化進程。近年來，二維（2D）Sn基無鉛鈣鈦礦因其出色的穩定性和低毒性，成為3D鈣鈦礦的替代材料。但由于二維材料結構的特殊性，電子或空穴受量子尺寸效應限制，其壽命和遷移率遠低于3D結構，因而其器件光電轉化效率明顯低于3D鈣鈦礦。這種穩定性與高效率之間的矛盾成為實際應用的一個難題。 最近，在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，中科院化學研究所綠色印刷重點實驗室科研人員與鄭州大學合作，成功地將疏水性有機分子1,4-丁二胺引入到Sn基無鉛鈣鈦礦中，合成了一系列具有Dion-Jacobson相的準二維鈣鈦礦。如下圖所示，具有典型準二維結構的(BEA)FA2Sn3I10鈣鈦礦結構對稱性較好，光吸收窗口與三維相比并沒有明顯減少，并具有合適的禁帶寬度。第一性原理計算表明，(BEA)FA2Sn3I10具有大的形成能（106 j/mol），結構穩定。......閱讀全文
金屬鹵化物鈣鈦礦作為一種直接帶隙半導體材料，具有結構可設計性、帶隙可調、禁帶寬度合適、載流子遷移率高及成本低廉等優點，是第三代薄膜太陽能電池的代表性材料。然而三維鈣鈦礦對水氧的敏感性，導致器件在自然工作狀態下效率急劇衰減，嚴重阻礙了鈣鈦礦太陽能電池的商業化進程。二維鈣鈦礦作為三維鈣鈦礦的延伸材料
中國科學院長春應用化學研究所研究員秦川江和日本九州大學教授安達千波矢領導的國際研究團隊揭示了導致一類準二維鈣鈦礦發光效率低的機理，進而提出了解決方案，開發出基于該類材料的高效率綠光發光二極管。相關成果11月12日在線發表于《自然-光子學》(Nature Photonics (2019)）。 有
中國科學院長春應用化學研究所研究員秦川江和日本九州大學教授安達千波矢領導的國際研究團隊揭示了導致一類準二維鈣鈦礦發光效率低的機理，進而提出了解決方案，開發出基于該類材料的高效率綠光發光二極管。相關成果11月12日在線發表于《自然-光子學》(Nature Photonics (2019)）。 有
近日，南京大學聶越峰教授課題組采用分子束外延技術對非層狀結構的氧化物鈣鈦礦材料進行單原子層精度的生長與轉移，結合王鵬教授課題組的透射電子顯微鏡的結構分析，成功制備出基于氧化物鈣鈦礦體系的新穎二維材料。由于氧化物鈣鈦礦體系具有優異的電子特性，該成果開啟了一扇通往具有豐富強關聯二維量子現象的大門。北
南京工業大學先進材料研究院黃維院士團隊、教授陳永華團隊與澳門大學應用物理及材料工程研究院教授邢貴川合作，在世界上首次報告了一系列不同量子阱寬度的純相二維Ruddlesden-Popper（RP）層狀鈣鈦礦薄膜，及其高效的鈣鈦礦太陽能電池應用。相關成果11月10日發表于《自然—能源》。 近年來，
近年來，鈣鈦礦太陽能電池因其高的轉換效率、簡單的制備工藝和低廉的制造成本受到了全球學術界和產業界的廣泛關注，發展迅速。鈣鈦礦太陽能電池實際應用的重要瓶頸和關鍵問題在于如何實現低成本、大面積、高效率器件及解決穩定性的難題。 在中國科學院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金委的支持下，中科院化學研
近期，中國科學院合肥物質科學研究院應用技術研究所新能源中心潘旭課題組在研究制備高效穩定的2D/3D鈣鈦礦太陽電池方面取得新進展，相關研究成果以《引入含鹵素官能團的疏水銨鹽提高二維/三維鈣鈦礦太陽電池器件的效率和穩定性》（Introduction of hydrophobic ammonium s
有機-無機雜化鈣鈦礦因其優異的光電子性能，受到全世界研究者的關注。其作為活性層制備的太陽能電池，光電轉換效率已超過25%，接近單晶硅電池的最高值。然而，通過低溫溶液法制備的鈣鈦礦薄膜通常是多晶的。多晶薄膜，在其表面和晶界處容易產生缺陷，會捕獲光生電荷，導致額外的非輻射復合能量損失，限制了器件的開
有機-無機雜化鈣鈦礦因其優異的光電子性能，受到全世界研究者的關注。其作為活性層制備的太陽能電池，光電轉換效率已超過25%，接近單晶硅電池的最高值。然而，通過低溫溶液法制備的鈣鈦礦薄膜通常是多晶的。多晶薄膜，在其表面和晶界處容易產生缺陷，會捕獲光生電荷，導致額外的非輻射復合能量損失，限制了器件的開
二維（2D）Ruddlesden-Popper（RP）型雜化鈣鈦礦半導體，因其優異的穩定性和光電性能，得到了該領域科研人員的廣泛關注。我所科研人員在二維鈣鈦礦結晶動力學研究上取得新進展，相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。 該研究利用高能同步輻射技術，通過
由洛斯?阿拉莫斯國家實驗室和萊斯大學領銜的一個科研團隊創造了一種通用的縮放比例法來幫助調整用于光電子器件的二維鈣鈦礦材料的電子性質，這可能會促進低成本鈣鈦礦光電子領域的發展。圖片來源：洛斯阿拉莫斯國家實驗室 他們的研究可以創建一個規模化尺度器件，通過這個器件，實驗室可以確定任何厚度的鈣鈦礦量子
金屬鹵化物鈣鈦礦材料具有可溶液法制備、高熒光量子效率、高色純度等特點。近年來，鈣鈦礦發光二極管（PeLED）的器件效率提升迅速，成為下一代照明與顯示技術的有力競爭者。然而，由于鈣鈦礦材料較大的折射率，導致大量的光子被限制在器件內部，阻礙了PeLED效率的進一步提升。 近日，南京工業大學
今天，記者從上海科技大學獲悉，該校物質學院陳剛課題組研究制備出一種基于有機無機雜化鈣鈦礦材料的二維彩色光子晶體薄膜，并在此基礎上制成具有良好光電轉換效率的彩色太陽能電池器件。相關研究已發表于《納米快報》。 反蛋白石結構作為一種特殊的納米結構，可以有效地優化材料的光學和電學性能；具有反蛋白石結構
近日，記者從上海科技大學獲悉，該校物質學院陳剛課題組研究制備出一種基于有機無機雜化鈣鈦礦材料的二維彩色光子晶體薄膜，并在此基礎上制成具有良好光電轉換效率的彩色太陽能電池器件。相關研究已發表于《納米快報》。 反蛋白石結構作為一種特殊的納米結構，可以有效地優化材料的光學和電學性能；具有反蛋白石結
鐵電材料是一類特殊的極性化合物，基于自發極化效應表現出優良的非線性光學、壓電、熱釋電和鐵電等性能，在信息存儲、紅外探測、聲表面波和集成光電器件等領域有著重要應用，特別在光輻照下材料內部將出現非平衡載流子的激發，誘導電子云結構發生不對稱變化，從而誘導宏觀極化產生許多新的現象，如反常光伏效應、光折變
近期，中國科學院長春應用化學研究所秦川江課題組、日本九州大學安達千波矢研究室合作，開發出一種基于新型低成本半導體材料鈣鈦礦的激光器，突破了其以往僅能在低溫下連續穩定工作的瓶頸，實現室溫可連續激光輸出的鈣鈦礦激光器。 激光器是將輸入的光或電能量轉換成光的器件，由于發光高度均勻，被廣泛應用于工業、
二維（2D）材料如石墨烯、黑磷、MoS2等已成為組裝新型光電子器件的一類重要光電材料。基于2D材料固有結構各向異性形成的偏振光電探測器已應用于從光學通信到軍事的各個領域。近期，2D層狀雜化合鈣鈦礦因其獨特的物理和光電特性引起了廣泛關注。在結構上，這種2D雜化鈣鈦礦表現出獨特的相容性和可調性；可通
有機-無機鈣鈦礦材料具有優異的光電性質，應用于制備高效率太陽能電池和發光二極管。鈣鈦礦具備較高的載流子遷移率、較長的壽命和擴散距離，也是一類較為理想的光電探測器材料。但三維鈣鈦礦暗電流對光電探測器的信噪比有較大影響，發展受到限制。基于多晶薄膜的光電二極管檢測器，雖可抑制暗電流，但無法實現較大的光
來自中國科學院長春應用化學研究所和日本九州大學的國際合作團隊開發了一款鈣鈦礦激光器，該激光器基于新型低成本半導體材料，突破了以往僅能在低溫下連續穩定工作的瓶頸，率先實現了室溫可連續激光輸出。相關研究成果9月3日發表在《自然》上。 激光器是將輸入的光或電能量轉換成光的器件。由于其發光
據英國劍橋大學官網近日報道，該校科學家將鈣鈦礦層整合進發光二極管（LED）內，得到的產品內部發光效率接近創紀錄的100%，可與最好的有機LED（OLED）相媲美，未來有望應用于顯示、照明、通信及下一代太陽能電池領域。 與廣泛用于高端消費電子產品的OLED相比，鈣鈦礦基LED制造成本更低，并且可發
科學家將鈣鈦礦層整合進LED內。圖片來源：英國劍橋大學官網據英國劍橋大學官網近日報道，該校科學家將鈣鈦礦層整合進發光二極管（LED）內，得到的產品內部發光效率接近創紀錄的100%，可與最好的有機LED（OLED）相媲美，未來有望應用于顯示、照明、通信及下一代太陽能電池領域。與廣泛用于高端消費電子產品
鈣鈦礦太陽能電池因其成本低、轉換效率高，成為目前光伏領域的前沿研究熱點。但是，穩定性、大面積制造、效率轉化等諸多挑戰越來越成為國內科研人員必須直面的問題。 兩年前，中國科學院半導體研究所研究員游經碧課題組成功實現鈣鈦礦電池轉換效率的突破。 就在不久前，南京工業大學先進材料研究院教授陳永華與
二維碳石墨炔（GD）是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡的全碳超大結構，具有豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能，已經廣泛應用于生物、能源、催化、信息技術、儲能等各個領域，是第一個具有我國自主知識產權的碳材料。石墨炔具有天然的帶隙，是一類本征半導
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體，其豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備，如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
近日，中科院大連化物所潔凈能源國家實驗室劉生忠研究員帶領硅基太陽能電池研究團隊與陜西師范大學趙奎副教授合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池領域取得新進展，相關研究成果發表在《能源與環境科學》上。 與3D鈣鈦礦電池相比，2D有機無機雜化鈣鈦礦材料擁有可調的光電性能和優異的環境穩定性兩大優點。由于2D
近日，中國科學院大連化學物理研究所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部硅基太陽能電池研究組研究院劉生忠帶領的團隊與陜西師范大學副教授趙奎合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池領域取得新進展，相關研究成果發表在Energy & Environmental Science上。 與3D鈣鈦礦電池相比，2D有機
近年來無機有機雜化材料表現優異的光電性能，其中的二維層狀有機-無機雜化鈣鈦礦材料由于其量子肼結構特性和組份可調型性在光電探測領域引起了研究者的極大重視；然而，較慢的響應速度（一般在毫秒數量級）制約了其在光電子器件方面的發展。因此，探索開發超快響應的光電探測晶體材料迫在眉睫。二維層狀無機有機雜化鈣
2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等頂刊中，新型納米材料表現優異，其中金屬有機骨架材料（MOF）、石墨炔（GDY）、金屬碳化物/氮化物（MXene）和黑磷（BP）材料作為當中的佼佼者，得到了越來越多的關注。 翻紅明星 MOF MOF是Metal Organ
近日，中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒研究員與李佳副研究員合作在鈣鈦礦/黑磷復合納米材料的研究領域取得新進展，通過簡單的液相制備工藝成功在黑磷納米片上原位生長全無機鈣鈦礦納米晶顆粒，制備出了零維鈣鈦礦/二維黑磷的低維異質結結構，展現出優良的光電應用潛力。相關成果“In situ growth
（化學與材料）科學擬資助項目編號擬資助項目名稱依托單位申請者職稱合作單位擬資助金額(萬元）重點項目2191001二維碳基負載過渡金屬單原子的高效氧還原反應催化劑制備與催化機理探究北京大學侯仰龍教授802191002光熱催化二氧化碳加氫制低碳烯烴鐵基納米催化材料的理性設計與性能調控中國科學院理化技術研