CN104662625A - 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 - Google Patents
包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104662625A CN104662625A CN201380037625.9A CN201380037625A CN104662625A CN 104662625 A CN104662625 A CN 104662625A CN 201380037625 A CN201380037625 A CN 201380037625A CN 104662625 A CN104662625 A CN 104662625A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perovskite
- photoelectric device
- unsubstituted
- replace
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 182
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 7
- -1 halide anions Chemical class 0.000 claims abstract description 213
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 165
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 119
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 110
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 110
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims abstract description 97
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 158
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 145
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 145
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 121
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 109
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 96
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 88
- 241001131796 Botaurus stellaris Species 0.000 claims description 84
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 73
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 52
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 47
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 41
- 229940006461 iodide ion Drugs 0.000 claims description 40
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 37
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 claims description 35
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 34
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 31
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 27
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 16
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 claims description 13
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N oxopalladium Chemical compound [Pd]=O HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 claims description 5
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 4
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M copper(1+);thiocyanate Chemical compound [Cu+].[S-]C#N PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 abstract 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 127
- 238000000034 method Methods 0.000 description 68
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 description 29
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 28
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical group CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 23
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 23
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 16
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 15
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 10
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 8
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910008449 SnF 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 125000003983 fluorenyl group Chemical class C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 6
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 6
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 5
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZDQWESQEGGJUCH-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl adipate Chemical compound CC(C)OC(=O)CCCCC(=O)OC(C)C ZDQWESQEGGJUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001720 action spectrum Methods 0.000 description 4
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N copper indium Chemical compound [Cu].[In] HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XIMIGUBYDJDCKI-UHFFFAOYSA-N diselenium Chemical compound [Se]=[Se] XIMIGUBYDJDCKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229940071870 hydroiodic acid Drugs 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- WILFBXOGIULNAF-UHFFFAOYSA-N copper sulfanylidenetin zinc Chemical compound [Sn]=S.[Zn].[Cu] WILFBXOGIULNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- YLBPFVKZQZXGTA-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-phenylsulfanylbenzene Chemical group CCOC1=CC=CC=C1SC1=CC=CC=C1 YLBPFVKZQZXGTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGVGZVWOOMIJRK-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCCCCCN1CN(C)C=C1 WGVGZVWOOMIJRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UNTNRNUQVKDIPV-UHFFFAOYSA-N 3h-dithiazole Chemical compound N1SSC=C1 UNTNRNUQVKDIPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 241001480626 Merona Species 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVRWEULSKHQETA-UHFFFAOYSA-N Thiophene-2 Chemical compound S1C=2CCCCCC=2C(C(=O)OC)=C1NC(=O)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F AVRWEULSKHQETA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- OAAKZKGKPMPJIF-UHFFFAOYSA-N [Cl].[I] Chemical compound [Cl].[I] OAAKZKGKPMPJIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJRXEXGVDMEBCT-UHFFFAOYSA-M [NH4+].[I-].C[N+]1=CC=CC=C1.[I-] Chemical compound [NH4+].[I-].C[N+]1=CC=CC=C1.[I-] AJRXEXGVDMEBCT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LAJDTOIDXQYPCZ-UHFFFAOYSA-N [Se]=S.[Sn].[Zn].[Cu] Chemical class [Se]=S.[Sn].[Zn].[Cu] LAJDTOIDXQYPCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001691 aryl alkyl amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- NMHFBDQVKIZULJ-UHFFFAOYSA-N selanylideneindium Chemical class [In]=[Se] NMHFBDQVKIZULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002769 thiazolinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 238000000584 ultraviolet--visible--near infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GTLQJUQHDTWYJC-UHFFFAOYSA-N zinc;selenium(2-) Chemical class [Zn+2].[Se-2] GTLQJUQHDTWYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLNJFEXZDGURGZ-UHFFFAOYSA-M 1-methylpyridin-1-ium;iodide Chemical compound [I-].C[N+]1=CC=CC=C1 HLNJFEXZDGURGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Natural products C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNCQSZKBYORHGB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridin-1-ium;iodide Chemical compound [I-].CC1=CC=CC=[NH+]1 SNCQSZKBYORHGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N Formamidine Chemical compound NC=N PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O Methylammonium ion Chemical compound [NH3+]C BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 229920003182 Surlyn® Polymers 0.000 description 1
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- SYKNUAWMBRIEKB-UHFFFAOYSA-N [Cl].[Br] Chemical compound [Cl].[Br] SYKNUAWMBRIEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HJIGTDOSDAYLOB-UHFFFAOYSA-K [Pb](Cl)Cl.[NH4+].[I-].C[N+]1=CC=CC=C1.[I-] Chemical compound [Pb](Cl)Cl.[NH4+].[I-].C[N+]1=CC=CC=C1.[I-] HJIGTDOSDAYLOB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- XPOLVIIHTDKJRY-UHFFFAOYSA-N acetic acid;methanimidamide Chemical compound NC=N.CC(O)=O XPOLVIIHTDKJRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940007424 antimony trisulfide Drugs 0.000 description 1
- NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Sb+3].[Sb+3] NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N cadmium arsenide Chemical compound [Cd].[Cd]=[As].[Cd]=[As] FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N chenodeoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)CC1 RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000490 cinnamyl group Chemical group C(C=CC1=CC=CC=C1)* 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L dibromolead Chemical compound Br[Pb]Br ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N diphenhydramine Chemical group C=1C=CC=CC=1C(OCCN(C)C)C1=CC=CC=C1 ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003392 indanyl group Chemical group C1(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005956 isoquinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001786 isothiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000842 isoxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003956 methylamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001715 oxadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003072 pyrazolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002098 pyridazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005493 quinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 1
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N tert-butylamine Chemical compound CC(C)(C)N YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001113 thiadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N trifluoromethane acid Natural products FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001392 ultraviolet--visible--near infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/22—Tin compounds
- C07F7/2284—Compounds with one or more Sn-N linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/24—Lead compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
- H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/84—Layers having high charge carrier mobility
- H10K30/85—Layers having high electron mobility, e.g. electron-transporting layers or hole-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/84—Layers having high charge carrier mobility
- H10K30/86—Layers having high hole mobility, e.g. hole-transporting layers or electron-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/102—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising tin oxides, e.g. fluorine-doped SnO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Undergarments, Swaddling Clothes, Handkerchiefs Or Underwear Materials (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种包括混合阴离子的钙钛矿的光电器件,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。本发明进一步提供通式(I)[A][B][X]3的混合卤离子的钙钛矿,其中:[A]是至少一种有机阳离子;[B]是至少一种二价金属阳离子;以及[X]是所述两种或更多种不同的卤阴离子。在另一个方面中,本发明还提供混合阴离子的钙钛矿在光电器件中作为敏化剂的应用,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。本发明还提供一种用于光电器件的光敏材料,包括混合阴离子的钙钛矿,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
Description
技术领域
本发明涉及光电器件,包括:光伏器件,诸如太阳能电池,和发光器件。
背景技术
目前的全球人口的增长再加之发展中国家向着更加工业化的经济体的前进引起对安全、可持续能源供应的日益增长的需求。因此,迫切需要创造满足低碳排放的全球需求的新光电器件。
太阳能被看作是干净的提供高效率的方案。然而,制造利用太阳能的器件的高成本,包括高材料成本,过去一直阻碍其应用。
因此,可以使用卷对卷(reel-to-reel)制造方法和简单的湿法化学工艺迅速制造的由大量材料组成的低成本的光电器件的生产,诸如光伏器件的生产,是迅速发展的研究领域。近年来,光电器件的能量转换效率一直在稳步增长。然而,使用传统的光伏似乎不太可能实现能量转换效率的进一步显著提高。因此,存在对聚焦于低成本的新太阳能电池技术的真实需要。
染料敏化太阳能电池由渗透有氧化还原活性电解质的染料敏化介孔TiO2构成(O'Regan等人,《自然》,353期,737-740页,1991年(O'Regan et al.,Nature,353,737-740,1991))。它们是能够以最大规模产生能量的真正竞争者。然而,尽管最高效的器件被证实为11.4%且最近的报道高达12.3%(Yella等人,《科学》,334期(6056),629-634页,2011年(Yella et al.,Science,334(6056),629-634,2011)),但广泛的商业化尚未实现。缺乏商业利用的首要原因之一是电解质电池中使用的氧化还原对的液体性质,它具有高挥发性和高腐蚀性从而导致在加工和长期稳定性上(特别是在高温下)的主要局限性。能够也产生如此效率的且与大规模加工和长期稳定性更相容的良好的竞争者是固态染料敏化太阳能电池,其中氧化还原活性电解质被固态空穴导体取代(Snaith等人,《先进材料》,19期,3187-3200页,2007年(Snaith et al.,Advanced Materials,19,3187-3200,2007))。然而,目前最有效的固态DSC仅刚刚超过7%(Burschka等人,《美国化学会志》,133期(45),18042-18045页,2011年(Burschka et al.,J.Am.Chem.Soc.,133(45),18042-18045,2011))。此较低的性能的主要原因是:由于更快的电荷重组与有限的渗透厚介孔光阳极的能力的组合,固态DSC的最大厚度被限制为约2μm(Snaith等人,《先进材料》,19期,3187-3200页,2007年)。在2μm厚度的情况下,敏化剂未在足够宽的光谱内吸收足够的光以产生足够的光电流,并且短路光电流一般被限制为约10mAcm-2,与最佳电解质电池的短路光电流超过20mAcm-2截然相反。
最近,存在对“极薄吸收剂”(ETA)太阳能电池的重新兴起的关注,其等同于固态DSC,但是染料被替换为在介孔TiO2和空穴导体之间的界面处涂布的无机半导体的极薄的层。使用硫化锑Sb2S3作为吸收剂,接近6%的效率已经被报道(Chang等人,《纳米快报》,12(4),1863-1867页,2012年(Chang et al.,Nano Lett.,12(4),1863-1867,2012)),但是对于这种材料,虽然可以产生高的光电流,但是开路电压低从而限制了整体性能。
作为替代的吸收剂材料,有机金属卤化物钙钛矿可能是良好的候选者,并且在薄膜中具有极高的消光系数。它们可以容易地由前体溶液进行加工,并且具有在其它应用中经验证的优异性能,诸如作为晶体管(Kagan等人,《科学》,286期,945页,1999年(Kagan et al.,Science,286,945,1999))和发光二极管(Era等人,《应用物理简讯》,65期,676页,1994年(Era et al.,Appl.Phys.Lett.,65,676,1994))的优异候选者。最近,它们还被报道作为在液体电解质类光电化学电池中的敏化剂,并且提供了介于3.5至6.5%之间的太阳能转换效率(Kojima等人,《美国化学会志》,131期,6050页,2009年;Im等人,《纳米尺度》,3期,4088页,2011年(Kojima et al,J.Am.Chem.Soc.,131,6050,2009;Im et al,Nanoscale,3,4088,2011.))。然而,在此前报道的电解质系统中,钙钛矿吸收剂迅速衰减,并且太阳能电池在仅十分钟后性能下降。
发明内容
本发明人已经发现,包括混合阴离子的钙钛矿的光电器件令人惊讶地稳定并且显示出出乎意料地高的能量转换效率和光电流。光电器件也相对便宜地制造并且能够相对容易地大规模地进行生产。
对任何光电器件的重要要求是在该器件的预计寿命内的稳定性。本发明人已经发现,与包括单种卤离子的钙钛矿的器件相比,根据本发明的器件远不易于受到气相诱导的着色异常(vapour-induced chromism)的影响。
本发明器件另外的优点是,它们提供的相对高的能量转换效率和光电流。已观察到,在1太阳(sun)(AM 1.5G 100mWcm-2)下光转换效率为11.5%。这些效率超过了由包括单种卤离子的钙钛矿的器件所显示的效率。进一步,本发明的器件的性能对于固态敏化太阳能电池来讲是前所未有的,并且与最好性能的电解质电池直接竞争。对本发明的光电器件已经观察到21mAcm-2的光电流。这超出了所观察到的目前可得的最高效的固态DSC的光电流。
进一步,混合阴离子的钙钛矿提供了非常灵活的框架,其可通过调整材料中各个组分而被操控,从而允许在分子水平上卓越控制(exceptional control)。因此,混合阴离子的钙钛矿的性质可以被容易地调节以增强其中使用它们的光电器件的性能。
所有这些优点将黯然失色,如果光电器件的生产很昂贵,或者需要排除了大规模生产的可能性的复杂制造方法。然而,这不是本发明的光电器件的情况。在本发明的光电器件中使用的材料既相对丰富又便宜。进一步地,这些器件可以通过允许大规模生产方法的工艺进行生产。
于是,在第一个方面中,本发明提供一种包括混合阴离子的钙钛矿的光电器件,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
在第二方面中,本发明提供通式(I)的混合卤离子的钙钛矿
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子:
(i)R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;并且
(iv)R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;并且
[X]是所述两种或更多种不同的卤阴离子。
典型地,在本发明的第二方面中:
(i)当A是有机阳离子(CH3NH3)+且B是二价金属阳离子Sn2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或(b)溴离子和碘离子;并且
(ii)当A是有机阳离子(CH3NH3)+且B是二价金属阳离子Pb2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
在第三方面中,本发明提供通式(I)的混合卤离子的钙钛矿
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;并且
(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基:
[B]是至少一种二价金属阳离子;并且
[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。
在另一个方面中,本发明提供混合阴离子的钙钛矿在光电器件中作为敏化剂的应用,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
本发明还提供一种用于光电器件的光敏材料,所述光敏材料包括混合阴离子的钙钛矿,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
附图说明
图1是包括混合阴离子的钙钛矿的光伏器件的示意图。
图2(a)是在TiO2上制备的钙钛矿CH3NH3PbBr3的UV-Vis吸收光谱。在该图上,以nm计的波长被绘制在x轴上,而以任意单位计的吸光度被绘制在y轴上。
图2(b)是TiO2上制备的钙钛矿CH3NH3PbI3的UV-Vis吸收光谱。在该图上,以nm计的波长被绘制在x轴上,而以任意单位计的吸光度被绘制在y轴上。
图3是一般的纳米结构太阳能电池的等距横截面图:(1)金属阴极;(2)空穴导电材料,具有吸收剂和空穴导电材料的纳米结构的介孔金属氧化物(清楚起见,参见图4);(3)透明导电金属氧化物(阳极);(4)透明基板;(5)金属阳极;(6)致密金属氧化物。
图4是示出一般的纳米结构太阳能电池的“活性层“的横截面的示意图:(2(i))光敏吸收剂;(2(ii))金属氧化物,金属阴极;(6)致密金属氧化物;(7)空穴导电材料。
图5是有机金属的混合卤离子的层状钙钛矿的UV-Vis吸收光谱:在TiO2上以20体积%制备的K330(CH3NH3PbCl2I)和K331(CH3NH3PbCl2Br)。在该图中,以nm计的波长被绘制在x轴上,而以任意单位计的吸光度被绘制在y轴上。深色迹线是K330而浅色迹线是K331。
图6示出以双层结构:F:SnO2/致密TiO2/K330/螺环OMeTAD/Ag进行组装的器件在100mWcm-2的模拟AM1.5G光照下(顶部曲线)和在黑暗中(底部曲线)的电流-电压特性。在该图上,以伏特计的电压被绘制在x轴上,而以mAcm-2计的电流密度被绘制在y轴上。
图7示出以具有空穴-导体的吸收剂敏化的结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔TiO2/K330/螺环OMeTAD/Ag进行组装的器件在模拟AM1.5G光照下的电流-电压特性。在该图上,以伏特计的电压被绘制在x轴上,而以mAcm-2计的电流密度被绘制在y轴上。
图8示出以具有空穴-导体的吸收剂敏化的结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔TiO2/K330/P3HT/Ag进行组装的器件在模拟AM1.5G光照下的电流-电压特性。在该图上,以伏特计的电压被绘制在x轴上,而以mAcm-2计的电流密度被绘制在y轴上。
图9示出以具有空穴-导体的介孔吸收剂结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔TiO2/K330/螺环OMeTAD/Ag进行组装的器件的入射光子-电子转换效率(IPCE)作用谱。在该图上,以nm计的波长被绘制在x轴上,而IPCE被绘制在y轴上。
图10示出以具有空穴-导体的吸收剂敏化的结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔TiO2/K330/P3HT(深色迹线)或PCPDTBT(浅色迹线)/Ag进行组装的器件的入射光子-电子转换效率(IPCE)作用谱。在该图上,以nm计的波长被绘制在x轴上,而IPCE被绘制在y轴上。
图11示出:沉浸于模拟AM1.5G光照下的以使用沙林树脂(surlyn)和环氧树脂密封的具有空穴-导体的吸收剂敏化的结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔氧化物/K330/螺环OMeTAD进行组装的器件随时间的UV-Vis吸收光谱。在该图上,以nm计的波长被绘制在x轴上,而以任意单位计的吸光度被绘制在y轴上。
图12示出:在模拟AM1.5G光照下,沉浸于500nm光下的以使用沙林树脂和环氧树脂密封的具有空穴-导体的吸收剂敏化的结构:F:SnO2/致密TiO2/介孔TiO2/K330/螺环OMeTAD进行组装的器件随时间的UV-Vis吸收光谱。在该图上,以小时计的时间被绘制在x轴上,而以任意单位计的吸光度被绘制在y轴上。
图13示出在玻璃上的35体积%的K330的X射线衍射(XRD)谱。以2-θ计的角度被绘制在x轴上,而以任意单位计的计数被绘制在y轴上。
图14示出介孔TiO2的扫描电子显微镜(SEM)图像横截面。
图15示出介孔TiO2/K330的扫描电子显微镜(SEM)图像横截面。
图16示出介孔TiO2/K330/螺环OMeTAD的扫描电子显微镜(SEM)图像横截面。
图17(a)示出FOPbI3yBr3(1-y)钙钛矿的范围的UV-vis吸收光谱,以及
图17(b)示出相同样品的稳态光致发光光谱。
图18(a-c)提供以下示意图:(a)一般的钙钛矿ABX3单位晶胞;(b)立方体钙钛矿晶格结构(单位晶胞被示为重叠的正方形);以及(c)由BX6八面体的畸变所产生的四方体钙钛矿晶格结构(单位晶胞被示为较大的重叠正方形,以及可以描述为伪立方体单位晶胞被示为较小的重叠正方形)。
图18(d)示出y取值范围为0至1的FOPbI3yBr3(1-y)钙钛矿的X射线衍射数据。图18(e)示出了:随着体系从溴化物改变为碘化物,立方体峰(100)和对应于伪立方体峰(100)的四方体峰(110)之间的转变增大。图18(f)示出带隙对计算出的伪立方体晶格参数的曲线图。
图19(a)示出:在模拟AM1.5太阳光下测量的具有螺环OMeTAD作为空穴传输体的一批包括FOPbI3yBr3(1-y)钙钛矿敏化的介孔TiO2的太阳能电池的平均电流-电压特性。图19(b)示出代表性电池的归一化的外部量子效率,以及图19(c)示出:该批次中优秀的器件参数作为在FOPbI3yBr3(1-y)钙钛矿中碘分数y的函数的曲线图。
具体实施方式
本发明提供一种包括混合阴离子的钙钛矿的光电器件,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
光电器件是能够将光能转换为电能或将电能转换为光能的任何器件。
本文所用的术语“钙钛矿”是指一种具有与CaTiO3三维晶体结构相关的三维晶体结构的材料,或一种包括材料层的材料,其中,该层具有与CaTiO3结构相关的结构。CaTiO3的结构可以由通式ABX3表示,其中,A和B是不同尺寸的阳离子,而X是阴离子。在单位晶胞中,A阳离子在(0,0,0)处,B阳离子在(1/2,1/2,1/2)处,而X阴离子在(1/2,1/2,0)处。A阳离子通常比B阳离子大。本领域技术人员将理解,当A、B和X变化时,不同的离子尺寸可能会引起钙钛矿材料的结构从CaTiO3所采用的结构畸变至对称性较低的畸变结构。如果材料包括具有与CaTiO3的结构相关的结构的层,对称性也将降低。包括钙钛矿材料的层的材料是众所周知的。例如,采用K2NiF4-型结构的材料的结构包括钙钛矿材料的层。本领域技术人员还将理解,钙钛矿材料可以由通式[A][B][X]3表示,其中,A是至少一种阳离子,B是至少一种阳离子,而X是至少一种阴离子。当钙钛矿包括多于一种的A阳离子时,不同的A阳离子可以以有序的或无序的方式分布在A位点上。当钙钛矿包括多于一种的B阳离子时,不同的B阳离子可以以有序的或无序的方式分布在B位点上。当钙钛矿包括多于一种X阴离子时,不同的X阴离子可以以有序的或无序的方式分布在X位点上。包括多于一种的A阳离子、多于一种的B阳离子或多于一种的X阳离子的钙钛矿的对称性将低于CaTiO3的对称性。
本文所用的术语“混合阴离子”是指包括至少两种不同的阴离子的化合物。
术语“卤离子”是指7族元素(即卤素)的阴离子。典型地,卤离子是指氟阴离子、氯阴离子、溴阴离子、碘阴离子或砹阴离子。
本文所用的术语“硫族阴离子”是指6族元素(即硫族元素)的阴离子。典型地,硫族离子是指氧阴离子、硫离子、硒阴离子或碲阴离子。
在本发明的光电器件中,混合阴离子的钙钛矿可以包括第一阳离子、第二阳离子和所述两种或更多种不同的阴离子。
本领域技术人员将理解,混合阴离子的钙钛矿可以包括进一步的阳离子或进一步的阴离子。例如,混合阴离子的钙钛矿可以包括两种、三种或四种不同的阳离子,或两种、三种或四种不同的阴离子。
在一个实施方式中,钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种不同的阴离子。上述两种不同的阴离子可以是一种卤阴离子和一种硫族阴离子、两种不同的卤阴离子,或两种不同的硫族阴离子。
典型地,在本发明的光电器件中,混合阴离子的钙钛矿中的第二阳离子是金属阳离子。更典型地,第二阳离子是二价金属阳离子。例如,第二阳离子可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+。通常,第二阳离子选自Sn2+和Pb2+。
在本发明的光电器件中,混合阴离子的钙钛矿中的第一阳离子通常是有机阳离子。
术语“有机阳离子”是指含有碳的阳离子。该阳离子可以包括另外的元素,例如,该阳离子可以包括氢、氮或氧。
改变钙钛矿中的一种有机阳离子(或多种有机阳离子)将通常影响钙钛矿的结构性质和/或物理性质。通过控制所用的有机阳离子,可以控制材料的电学性质和光学性质。对钙钛矿所显示的性质的这种灵活控制特别有用于调谐包括所述钙钛矿的光电器件的性能。例如,通过改变有机阳离子,材料的导电率可以增加或减少。进一步,改变有机阳离子可以改变材料的带结构,从而,例如,允许控制半导体材料的带隙。
通常,在本发明的光电器件中,有机阳离子的通式为(R1R2R3R4N)+,其中:R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
本文所用的烷基可以是取代的或未取代的直链的或支链的饱和基团,它通常是取代的或未取代的直链饱和基团,更通常是未取代的直链饱和基团。C1-C20烷基是具有1至20个碳原子的未取代的或取代的直链的或支链的饱和烃基。典型地,它是:C1-C10烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基;或C1-C6烷基,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基;或C1-C4烷基,例如,甲基、乙基、异丙基、正丙基、叔丁基、仲丁基或正丁基。
当烷基是取代的时,它典型地带有选自以下基团的一种或多种取代基:取代的或未取代的C1-C20烷基、取代的或未取代的芳基(如本文所限定)、氰基、氨基、C1-C10烷基氨基、二(C1-C10)烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、芳基烷基氨基、酰氨基、酰氨基、羟基、氧代(oxo)、卤素、羧基、酯、酰基、酰氧基、C1-C20烷氧基、芳氧基、卤代烷基、磺酸、巯基(即硫醇,-SH)、C1-C10烷硫基、芳硫基、磺酰基、磷酸、磷酸酯、膦酸和膦酸酯。取代的烷基的实例包括:卤代烷基、羟烷基、氨基烷基、烷氧基烷基和烷芳基。本文所用的术语烷芳基涉及其中至少一种氢原子已被芳基替换的C1-C20烷基。这类基团的实例包括但不限于:苄基(苯甲基,PhCH2-)、二苯甲基(Ph2CH-)、三苯甲游基(三苯甲基,Ph3C-)、苯乙基(苯基乙基,Ph-CH2CH2-)、苯乙烯基(Ph-CH=CH-)、肉桂基(Ph-CH=CH-CH2-)。
典型地,取代的烷基携带有1个、2个或3个取代基,例如1个或2个取代基。
芳基是取代的或未取代的、单环或双环的芳族基团,它在环部分中典型地包括6至14个碳原子、优选6至10个碳原子。实例包括:苯基、萘基、茚基和茚满基。芳基是未取代的或取代的。当如上限定的芳基是取代的时,它典型地带有选自以下取代基的一种或多种取代基:未取代的C1-C6烷基(以形成芳烷基)、未取代的芳基、氰基、氨基、C1-C10烷基氨基、二(C1-C10)烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、芳烷基氨基、酰氨基、芳酰氨基、羟基、卤素、羧基、酯、酰基、酰氧基、C1-C20烷氧基、芳氧基、卤代烷基、巯基(即,硫醇,-SH)、C1-10烷硫基、芳硫基、磺酸、磷酸、磷酸酯、膦酸和膦酸酯、以及磺酰基。通常,它携带有0个、1个、2个或3个取代基。取代的芳基可以在两个位置上被单个C1-C6亚烷基取代,或被由通式-X-(C1-C6)亚烷基或-X-(C1-C6)亚烷基-X-所表示的二齿基团取代,其中,X选自O、S和NR,并且其中,R是H、芳基或C1-C6烷基。因此,取代的芳基可以是与环烷基或杂环基融合的芳基。芳基的环原子可以包括一个或多个杂原子(如在杂芳基中)。这样的芳基(杂芳基)是取代的或未取代的单环或双环的杂芳族基团,它在环部分中典型地含有6至10个原子,包括一个或多个杂原子。它一般是含有选自O、S、N、P、Se和Si的至少一个杂原子的5元或6元环。它可以含有,例如,1个、2个或3个杂原子。杂芳基的实例包括:苯硫基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶碱基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、吡唑烷基、吡咯基、噁唑基、噁二唑基、异噁唑基、噻二唑基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、吡唑基、喹啉基和异喹啉基。杂芳基可以是未取代的或取代的,例如,如上所限定的芳基。典型地,它携带有0个、1个、2个或3个取代基。
主要地,在本发明的光电器件中,在有机阳离子中,R1是氢、甲基或乙基,R2是氢、甲基或乙基,R3是氢、甲基或乙基,以及R4是氢、甲基或乙基。例如,R1可以是氢或甲基,R2可以是氢或甲基,R3可以是氢或甲基,以及R4可以是氢或甲基。
或者,有机阳离子可以具有通式(R5NH3)+,其中:R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。例如,R5可以是甲基或乙基。典型地,R5是甲基。
在一些实施方式中,有机阳离子的通式为(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:
R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
典型地,在有机阳离子中,R5是氢、甲基或乙基,R6是氢、甲基或乙基,R7是氢、甲基或乙基,以及R8是氢、甲基或乙基。例如,R5可以是氢或甲基,R6可以是氢或甲基,R7可以是氢或甲基,以及R8可以是氢或甲基。
有机阳离子可以,例如,具有通式(H2N=CH-NH2)+。
在本发明的光电器件中,钙钛矿通常是混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的阴离子是两种或更多种不同的卤阴离子。典型地,它们是两种或三种卤阴离子,更典型地,它们是两种不同的卤阴离子。通常,卤阴离子选自氟离子、氯离子、溴离子和碘离子,例如氯离子、溴离子和碘离子。
典型地,在本发明的光电器件中,钙钛矿是通式(I)的钙钛矿化合物:
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是至少一种有机阳离子;
[B]是至少一种金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子。
例如,通式(I)的钙钛矿可以包括一种、两种、三种或四种不同的金属阳离子,典型地是一种或两种不同的金属阳离子。通式(I)的钙钛矿可以,例如,包括一种、两种、三种或四种不同的有机阳离子,典型地,可以包括一种或两种不同的有机阳离子。通式(I)的钙钛矿可以,例如,包括两种、三种或四种不同的阴离子,典型地,包括两种或三种不同的阴离子。
通常,在本发明的光电器件中,[X]是卤阴离子和硫族阴离子、两种不同的卤阴离子或两种不同的硫族阴离子。
典型地,在本发明的光电器件中,在混合阴离子的钙钛矿中,[B]是至少一种金属阳离子。更典型地,[B]是至少一种二价金属阳离子。例如,[B]是可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+的至少一种二价金属阳离子。通常,[B]是选自Sn2+和Pb2+的至少一种二价金属阳离子。
通常,在本发明的光电器件中,[A]是具有通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子,其中:
R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
然而,[A]可以是具有通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的至少一种有机阳离子,其中:R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
在一个实施方式中,钙钛矿是通式(IA)的钙钛矿化合物:
AB[X]3 (IA)
其中:
A是有机阳离子。
B是金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子。
通常,[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。优选地,[X]是两种或三种不同的卤阴离子。更优选地,[X]是两种不同的卤阴离子。在另一个实施方式中,[X]是三种不同的卤阴离子。
通常,在本发明的光电器件中,[X]是卤阴离子和硫族阴离子、两种不同的卤阴离子或两种不同的硫族阴离子。
典型地,在本发明的光电器件中,B是二价金属阳离子。例如,B是可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+的二价金属阳离子。通常,B是选自Sn2+和Pb2+的二价金属阳离子。
通常,在本发明的光电器件中,A是具有通式(R1R2R3R4N)+的有机阳离子,其中:
R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
然而,A可以是具有通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的至少一种有机阳离子,其中:R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
典型地,在本发明的光电器件中,钙钛矿是通式(II)的钙钛矿化合物:
ABX3-yX’y(II)
其中:
A是有机阳离子;
B是金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
y为0.05至2.95。
通常,y是0.5至2.5,例如0.75至2.25。典型地,y为1至2。
通常,在本发明的光电器件中,X是卤阴离子且X’是硫族阴离子,或者X和X’是两种不同的卤阴离子或两种不同的硫族阴离子。
典型地,在本发明的光电器件中,B可以是一种二价金属阳离子。例如,B是可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+的二价金属阳离子。通常,B是选自Sn2+和Pb2+的二价金属阳离子。
通常,在本发明的光电器件中,A是具有通式(R1R2R3R4N)+的有机阳离子,其中:
R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
在本发明的光电器件的一些实施方式中,当[B]是单种金属阳离子Pb2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子;而当[B]是单种金属阳离子Sn2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。通常,在本发明的光电器件的一些实施方式中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子。典型地,在本发明的光电器件的一些实施方式中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子,而所述两种或更多种不同的卤阴离子中的另一种是氟离子或氯离子。通常,在本发明的光电器件的一些实施方式中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。典型地,在本发明的光电器件的一些实施方式中,或者:(a)所述两种或更多种不同的阴离子中的一种是氟离子,而所述两种或更多种不同的阴离子中的另一种是氯离子、溴离子或碘离子;或者:(b)所述两种或更多种不同的阴离子中的一种是碘离子,而所述两种或更多种不同的阴离子中的另一种是氟离子或氯离子。
通常,在本发明的光电器件中,[X]是两种不同的卤阴离子X和X’。
通常,在本发明的光电器件中,所述二价金属阳离子是Sn2+。或者,在本发明的光电器件的一些实施方式中,所述二价金属阳离子可以是Pb2+。
在一些实施方式中,在本发明的光电器件中,钙钛矿是通式(IIa)的钙钛矿化合物:
ABX3zX’3(1-z) (IIa)
其中:
A是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,其中:R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
B是金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
z大于0且小于1。
通常,z是0.05至0.95。
优选地,z是0.1至0.9。z可以是,例如,0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9,或者z可以是这些值中的任何一值至这些值中的任何另一值之间的范围(例如0.2至0.7,或0.1至0.8)。
典型地,X是卤阴离子且X’是硫族阴离子,或者X和X’是两种不同的卤阴离子或两种不同的硫族阴离子。通常,X和X’是两种不同的卤阴离子。例如,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种可以是碘离子,而所述两种或更多种不同的卤阴离子中的另一种可以是溴离子。
通常,B是二价金属阳离子。例如,B可以是选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+的二价金属阳离子。通常,B是选自Sn2+和Pb2+的二价金属阳离子。例如,B可以是Pb2+。
有机阳离子可以是,例如,(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:R5、R6、R7和R8独立地选自氢和未取代的或取代的C1-C6烷基。例如,有机阳离子可以是(H2N=CH-NH2)+。
在本发明的光电器件中,钙钛矿典型地选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnBrI2、CH3NH3SnBrCl2、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnIBr2、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnClBr2、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。典型地,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。更典型地,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnF2I和CH3NH3SnF2Cl。通常,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3SnF2Br和CH3NH3SnF2I。
在一些实施方式中,钙钛矿可以是通式(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z)的钙钛矿,其中,z大于0且小于1。z可以是如上文中所进一步限定的。
本发明的光电器件可以包括所述钙钛矿和单种阴离子钙钛矿,其中,所述单种阴离子的钙钛矿包括:第一阳离子、第二阳离子和选自卤阴离子和硫族阴离子的阴离子;其中,第一阳离子和第二阳离子是如本文对所述混合阴离子的钙钛矿所限定的。例如,光电器件可以包括:CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbI3;CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbBr3;CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbI3;或者CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbBr3。
光电器件可以包括通式(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z)的钙钛矿,其中,z如本文所限定,和单种阴离子的钙钛矿,诸如(H2N=CH-NH2)PbI3或(H2N=CH-NH2)PbBr3。
或者,本发明的光电器件可以包括多于一种的钙钛矿,其中,每种钙钛矿都是混合阴离子的钙钛矿,并且其中,所述混合阴离子的钙钛矿如本文所限定。例如,光电器件可以包括两种或三种所述钙钛矿。本发明的光电器件可以包括,例如,两种钙钛矿,其中,该两种钙钛矿均是混合阴离子的钙钛矿。例如,光电器件可以包括:CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbIBr2;CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbBrI2;CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbIBr2;或CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbIBr2。
光电器件可以包括两种不同的钙钛矿,其中,每种钙钛矿都是通式(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z)的钙钛矿,其中,z如本文所限定。
本发明的光电器件典型地是选自以下器件的光电器件:光伏器件、光电二极管、光电晶体管、光电倍增管、光敏电阻器、光检测器、光敏检测器、固态三极管、电池电极、发光器件、发光二极管、晶体管、太阳能电池、激光器和二极管注入式激光器。
通常,本发明的光电器件是光伏器件。更通常,该器件是太阳能电池。
或者,本发明的光电器件可以是发光器件,例如,发光二极管。
在一个实施方式中,本发明的光电器件是如下的光电器件,该光电器件包括:
第一电极;
第二电极;以及,在第一电极和第二电极之间设置的:
(a)所述钙钛矿。
第一电极和第二电极是阳极和阴极,两者中的一者或两者是透明的以允许光线进入。本发明的光电器件的第一电极和第二电极的选择可以取决于结构类型。典型地,n-型层被沉积在锡氧化物上,更典型地,沉积在氟掺杂的锡氧化物(FTO)阳极上,它们通常是透明或半透明的材料。因此,第一电极通常是透明或半透明的,并且典型地包括FTO。通常,第一电极的厚度为200nm至600nm,更通常为300nm至500nm。例如,该厚度可以为400nm。典型地,FTO被涂布到玻璃板上。通常,第二电极包括高功函数金属,例如金、银、镍、钯或铂,并且通常为银。通常,第二电极的厚度为50nm至250nm,更通常为100nm至200nm。例如,第二电极的厚度可以为150nm。
本文所用的术语“厚度”是指光电器件的组件的平均厚度。
典型地,本发明的光电器件是如下的光电器件,该光电器件包括:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)包括所述钙钛矿的薄膜。
在一个实施方式中,本发明的光电器件是如下的光电器件,该光电器件包括:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)半导体的层;以及
(b)所述钙钛矿。
本文所用的术语“半导体”是指导电性介于导体和绝缘体之间量级的材料。半导体可以是本征半导体、n-型半导体或p-型半导体。半导体的实例包括:钙钛矿;钛氧化物、铌氧化物、锡氧化物、锌氧化物、镉氧化物、铜氧化物和铅氧化物;锑硫族化合物、铜硫族化合物、锌硫族化合物、铁硫族化合物或铋硫族化合物(例如硫化铜和硫化铁);铜锌锡硫族化物,例如,铜锌锡硫化物,诸如Cu2ZnSnS4(CZTS),和铜锌锡硫硒化物,诸如Cu2ZnSn(S1-xSex)4(CZTSSe);铜铟硫族化物,诸如铜铟硒化物(CIS);铜铟镓硫族化物,诸如铜铟镓硒化物(CuIn1-xGaxSe2)(CIGS);以及铜铟镓二硒化物。进一步的实例是IV族化合物半导体(例如碳化硅);III-V族半导体(例如砷化镓);II-VI族半导体(例如硒化镉);I-VII族半导体(例如氯化亚铜);IV-VI族半导体(例如硒化铅);V-VI族半导体(例如碲化铋);以及II-V族半导体(例如砷化镉);三元或四元半导体(例如铜铟硒化物、铜铟镓二硒化物、铜锌锡硫化物,或铜锌锡硫硒化物(CZTSSe)。
通常,本发明的光电器件是如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:第一电极;第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:(1)n-型层;以及(b)所述钙钛矿。
本文所用的术语“n-型层”是指包括n-型或电子传输材料的层。
或者,本发明的光电器件是如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:第一电极;第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:(a)p-型层;以及(b)所述钙钛矿。
本文所用的术语“p-型层”是指包括p-型或空穴传输材料的层。
在一个实施方式中,本发明的光电器件如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)n-型层;
(b)所述钙钛矿;以及
(c)p-型层。
此实施方式的光电器件可以是上面列出的任何光电器件,例如光伏器件。钙钛矿典型地是敏化剂材料。
本文所用的术语“敏化剂”是指能够执行光诱导电荷产生、光电发射或电子发射的材料。
通常,敏化剂也能够传输电荷(空穴或电子)。例如,当敏化剂是所述钙钛矿时,敏化剂也能够传输电荷。
通常,n-型层包括金属氧化物半导体,而p-型层包括空穴传输材料。金属氧化物半导体和空穴传输材料如本文所限定。
或者,p-型层包括金属氧化物半导体,而n-型层包括电子传输材料。例如,金属氧化物半导体可以包括镍氧化物、钼氧化物、铜氧化物或钒氧化物,或者它们的混合物。通常,电子传输材料包括:富勒烯或苝,或者它们的衍生物;聚{[N,N0-双(2-辛基十二烷基)-萘-1,4,5,8-双(二甲酰亚胺)-2,6-二基]-交替-5,50-(2,20-并噻吩)}(P(NDI2OD-T2));或电解质。
在一个实施方式中,光电器件可以是薄膜器件。通常,n-型层将包括:金属氧化物、金属硫化物、金属硒化物或金属碲化物。通常,金属氧化物将是钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。例如,n-型层可以包括:TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、WO3、W2O5、In2O3、Ga2O3、Nd2O3、PbO或CdO。通常,金属氧化物是TiO2。典型地,硫化物将是镉硫化物、锡硫化物、铜硫化物、锌硫化物,或它们的混合物。例如,硫化物可以是FeS2、CdS或Cu2ZnSnS4。通常,硒化物将是镉硒化物、锌硒化物、铟硒化物或镓硒化物,或它们的混合物。例如,硒化物将是Cu(In,Ga)Se2。典型地,碲化物可以是镉碲化物、锌碲化物、镉碲化物或锡碲化物。例如,碲化物可以是CdTe。
光电器件可以包括隧道结。例如,光电器件可以是多结太阳能电池或串联电池。
在一个实施方式中,本发明的光电器件是如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层;以及
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料。
典型地,本发明的光电器件是如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:第一电极;第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:(a)半导体的多孔层;(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及(c)电荷传输材料。
本发明的光电器件可以是,例如,如下的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层,该半导体的多孔层是p-型半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料,该电荷传输材料是电子传输材料。
通常,当半导体的多孔层是p-型半导体的多孔层时,多孔层包括镍氧化物、钒氧化物、铜氧化物或钼氧化物。例如,多孔层可以包括NiO、V2O5、MoO3或CuO。
典型地,p-型半导体的多孔层与p-型半导体的致密层接触。例如,p-型半导体的致密层可以包括镍氧化物、钒氧化物、铜氧化物或钼氧化物。通常,p-型半导体的致密层包括NiO、V2O5、MoO3或CuO。
通常,当电荷传输材料是电子传输材料时,电荷传输材料包括:富勒烯或苝,或它们的衍生物,或者P(NDI2OD-T2))。例如,电荷传输材料可以是P(NDI2OD-T2)。
或者,本发明的光电器件可以是光伏器件,包括:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层,该半导体的多孔层是n-型半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料,该电荷传输材料是空穴传输材料。
典型地,当半导体的多孔层是n-型半导体的多孔层时,n-型半导体的多孔层包括:钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。例如,半导体的多孔层可以包括TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、WO3、W2O5、In2O3、Ga2O3、Nd2O3、PbO或CdO。通常,n-型半导体的多孔层包括介孔钛氧化物、介孔锡氧化物、介孔锌氧化物、介孔铌氧化物、介孔钽氧化物、介孔钨氧化物、介孔铟氧化物、介孔镓氧化物、介孔钕氧化物、介孔钯氧化物、介孔镉氧化物或它们的混合物。
本文所用的术语“介孔”是指:多孔层中的孔是微小的,并且具有以纳米(nm)进行有效测量的尺寸。“介孔”结构内孔的平均孔径的范围可以为例如1nm至100nm,或例如2nm到50nm范围内的任何值。各个孔可以具有不同的尺寸,并且可以是任何形状。本文所用的术语“孔径”限定孔的尺寸。对于球形孔,孔径等于该球的直径。对于非球形孔,孔径等于如下球的直径,所述球的体积等于所述非球形孔的体积。孔径的这种限定适用于所述介孔单晶内的孔和所述多孔模板内的孔。
通常,当半导体的多孔层是n-型半导体的多孔层时,半导体的多孔层包括TiO2。更通常,该多孔层包括介孔TiO2。
通常,n-型半导体的多孔层与n-型半导体的致密层接触。通常,n-型半导体的致密层包括:钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。通常,n-型半导体的致密层包括TiO2。通常,n-型半导体的致密层的厚度为50nm至200nm,典型地厚度为约100nm。
当电荷传输材料是空穴传输材料时,本发明的光电器件中的空穴传输材料可以是任何合适的p-型半导体材料或空穴传输半导体材料。典型地,空穴传输材料是小分子类或聚合物类空穴导体。
典型地,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料是固态空穴传输材料或液体电解质。
通常,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料是聚合物空穴传输体或分子空穴传输体。典型地,空穴传输材料包括:螺环-OMeTAD(2,2’,7,7’-四(N,N-二-对甲氧基苯胺)9,9’-螺二芴))、P3HT(聚(3-己基噻吩))、PCPDTBT(聚[[2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基[4,4-双(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-2,6-二基]])、PVK(聚(N-乙烯基咔唑))、HTM-TFSI(1-己基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺)、Li-TFSI(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)或者tBP(叔丁基吡啶)。通常,空穴传输材料选自螺环-OMeTAD、P3HT、PCPDTBT和PVK。优选地,空穴传输材料是螺环-OMeTAD。
当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料可以是,例如,分子空穴传输体,或者聚合物或共聚物。通常,电荷传输材料是分子空穴传输材料,聚合物或共聚物包括以下部分中的一种或多种:苯硫基、非那烯基(phenelenyl)、二噻唑基、苯并噻唑基、二酮吡咯并吡咯基(diketopyrrolopyrrolyl)、乙氧基二苯硫基、氨基、三苯基氨基、咔唑基、乙烯二氧基苯硫基、二氧基苯硫基,或芴基。
或者,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料可以是无机空穴传输体,例如,CuI、CuBr、CuSCN、Cu2O、CuO或CIS。
在一个实施方式中,在本发明的光电器件中,半导体的多孔层的厚度为50nm至3μm,例如,厚度可以为100nm至2μm。通常,n-型半导体的多孔层的厚度为0.6μm。
典型地,在本发明的光电器件中,第二电极和n-型半导体的多孔层之间的距离为50nm至400nm,更典型地为150nm至250nm。通常,第二电极和n-型半导体的多孔层之间的距离为约200nm。
通常,本发明的光电器件是一种光伏器件,其中,该器件的AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于7.3%。典型地,该器件的AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于11.5%。
典型地,本发明的光电器件是光伏器件,其中,光电流等于或大于15mAcm-2。更典型地,本发明的光电器件是光伏器件,其中,光电流等于或大于20mAcm-2。
通常,在本发明的光电器件中,当暴露于氧气或水分中等于或大于10分钟的一段时间时钙钛矿并不分解。典型地,当暴露于氧气或水分中等于或大于24小时的一段时间时钙钛矿并不分解。
本发明进一步提供了通式(I)的混合卤离子的钙钛矿,
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的卤阴离子。
通常,以下附带条件适用:
(i)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Sn2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或(b)溴离子和碘离子;并且
(ii)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Pb2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
通常,混合卤离子的钙钛矿是通式(I)的混合卤离子的钙钛矿,
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的卤阴离子。
通常,以下附带条件适用:
(i)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Sn2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,(b)溴离子和碘离子;或(c)氯离子和碘离子;并且
(ii)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Pb2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
通常,混合卤离子的钙钛矿是通式(I)的混合卤离子的钙钛矿,
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的卤阴离子。
前提是(i)当[A]是单种有机阳离子(CH3NH3)+,[B]是单种金属阳离子Sn2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或(b)溴离子和碘离子;并且(ii)当[A]是单种有机阳离子(CH3NH3)+,[B]是单种金属阳离子Pb2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
通式(I)的钙钛矿可以包括一种、两种、三种或四种不同的二价金属阳离子,典型地包括一种或两种不同的二价金属阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,一种、两种、三种或四种不同的通式(R1R2R3R4N)+的有机阳离子,典型地包括一种或两种不同的通式(R1R2R3R4N)+的有机阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,两种、三种或四种不同的卤阴离子,典型地包括两种或三种不同的卤阴离子。
通常,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,当[B]是单种金属阳离子Pb2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子;而当[B]是单种金属阳离子Sn2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。
典型地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子。
通常,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。
典型地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,[X]是两种不同的卤阴离子X和X’。典型地,它们是两种或三种卤阴离子,更典型地,它们是两种不同的卤阴离子。通常,卤阴离子选自氟离子、氯离子、溴离子和碘离子,例如,氯离子、溴离子和碘离子。或者,[X]可以是三种不同的卤离子。
通常,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,[B]选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+中的至少一种二价金属阳离子。更通常,[B]是选自Sn2+和Pb2+的至少一种二价金属阳离子。
典型地,[B]是单种二价金属阳离子。该单二价金属阳离子可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+。更通常,[B]是单种二价金属阳离子Sn2+或Pb2+。
主要地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,在有机阳离子中,R1是氢、甲基或乙基,R2是氢、甲基或乙基,R3是氢、甲基或乙基,以及R4是氢、甲基或乙基。例如,R1可以是氢或甲基,R2可以是氢或甲基,R3可以是氢或甲基,和R4可以是氢或甲基。
典型地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,有机阳离子的通式为(R5NH3)+,其中,R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。R5可以是,例如,甲基或乙基。典型地,R5是甲基。
在一个实施方式中,本发明的混合卤离子的钙钛矿是通式(II)的钙钛矿化合物:
ABX3-yX’y (II)
其中:
A是有机阳离子。
B是二价金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
y为0.05至2.95。
前提是:
(i)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Sn2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或(b)溴离子和碘离子;并且
(ii)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Pb2+时,混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
通常,y为0.5至2.5,例如0.75至2.25。典型地,y为1至2。
典型地,X为碘离子而X’是氟离子或氯离子,或X是氟离子而X’是氯离子、溴离子或碘离子。
通常,X或X’是碘离子。
典型地,B不是Sn2+。
通常,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,X是碘离子而X’是氟离子或氯离子。
更通常,X或X’是氟离子。
典型地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,B是的Sn2+。
或者,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,B是Pb2+。
本发明的混合卤离子的钙钛矿通常选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。更通常,本发明的混合卤离子的钙钛矿通常选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnF2I和CH3NH3SnF2Cl。通常,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3SnF2Br和CH3NH3SnF2I。
通常,当暴露于氧气或水分中等于或大于10分钟的一段时间时,本发明的混合卤离子的钙钛矿不分解。典型地,当暴露于氧气或水分中等于或大于24小时的一段时间时,钙钛矿不分解。
本发明进一步提供通式(I)的混合卤离子的钙钛矿
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基:
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。
通式(I)的钙钛矿可以包括一种、两种、三种或四种不同的二价金属阳离子,典型地包括一种或两种不同的二价金属阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,一种、两种、三种或四种不同的通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,典型地包括一种或两种不同的通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,两种、三种或四种不同的卤阴离子,典型地包括两种或三种不同的卤阴离子。
典型地,[X]是两种不同的卤阴离子X和X’。典型地,它们是两种或三种卤阴离子,更典型地是两种不同的卤阴离子。通常,卤阴离子选自氟离子、氯离子、溴离子和碘离子,例如氯离子、溴离子和碘离子。卤阴离子可以是,例如,碘离子和溴离子。或者,[X]可以是三种不同的卤离子。
通常,[B]是选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+的至少一种二价金属阳离子。更通常,[B]是选自Sn2+和Pb2+的至少一种二价金属阳离子,例如Pb2+。
典型地,[B]是单种二价金属阳离子。单种二价金属阳离子可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Yb2+和Eu2+。更典型地,[B]是单种二价金属阳离子Sn2+或Pb2+,例如Pb2+。
主要地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,在有机阳离子中,R5是氢、甲基或乙基,R6是氢、甲基或乙基,R7是氢、甲基或乙基,以及R8是氢、甲基或乙基。例如,R5可以是氢或甲基,R6可以是氢或甲基,R7可以是氢或甲基,以及R8可以是氢或甲基。
典型地,在本发明的混合卤离子的钙钛矿中,有机阳离子的通式为(H2N=CH-NH2)+。
在一个实施方式中,混合卤离子的钙钛矿是通式(IIa)的钙钛矿化合物:
ABX3zX’3(1-z) (IIa)
其中:
A是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,其中:
(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
B是选自Sn2+和Pb2+的金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
z大于0且小于1。
通常,z为0.05至0.95,例如,0.1至0.9。z可以是,例如,0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9,或z可以是这些值中的任何一值至这些值中的任何另一值之间的范围(例如,0.2至0.7,或0.1至0.8)。
典型地,X为碘离子而X’是氟离子、溴离子或氯离子,例如,X是碘离子而X’是溴离子。
典型地,B是Pb2+。
通常,有机阳离子是(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:R5、R6、R7和R8独立地选自氢和未取代的或取代的C1-C6烷基。例如,有机阳离子可以是(H2N=CH-NH2)+。
混合卤离子的钙钛矿的通式可以例如为(H2N=CHNH2)PbI3zBr3(1-z),其中,z大于0且小于1。通常,z为0.05至0.95,例如,为0.1至0.9。z可以是,例如,0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9,或z可以是这些值中的任何一值至这些值中的任何另一值之间的范围(例如,z可以为0.2至0.7,或为0.1至0.8)。
通常,当暴露于氧气或水分中等于或大于10分钟的一段时间时,本发明的混合卤离子的钙钛矿不分解。典型地,当暴露于氧气或水分中等于或大于24小时的一段时间时,钙钛矿不分解。
本发明进一步提供混合阴离子的钙钛矿在光电器件中作为敏化剂的应用,其中,混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。钙钛矿是如本文所限定的钙钛矿。
通常,在本发明的应用中,光电器件是光伏器件。
或者,在本发明的应用中,光电器件是发光器件,例如发光二极管。
通常,本发明的光电器件是光伏器件,其中,该器件的AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于7.3%。典型地,该器件的AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于11.5%。
典型地,本发明的光电器件是光伏器件,其中,光电流等于或大于15mAcm-2。更典型地,本发明的光电器件是光伏器件,其中,光电流等于或大于20mAcm-2。
本发明还提供一种用于光电器件的光敏材料,包括混合阴离子的钙钛矿,其中,该混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。钙钛矿是如本文所限定的钙钛矿。
本发明的光电器件可以进一步包括囊封的(encapsulated)金属纳米粒子。例如,本发明的光电器件可以进一步包括设置在第一电极和第二电极之间的囊封的金属纳米粒子。
在本发明的器件中使用的混合阴离子的钙钛矿,即,包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子的钙钛矿可以通过以下方法进行制备,该方法包括混合:
(a)包括(i)第一阳离子和(ii)第一阴离子的第一化合物;与
(b)包括(i)第二阳离子和(ii)第二阴离子的第二化合物,
其中:
第一阳离子和第二阳离子如本文所限定;并且
第一阴离子和第二阴离子是选自卤阴离子和硫族阴离子的不同的阴离子。典型地,第一阴离子和第二阴离子是选自卤阴离子的不同的阴离子。
或者,该方法可以包括:(1)处理:(a)包括(i)第一阳离子和(ii)第一阴离子的第一化合物;与(b)包括(i)第二阳离子和(ii)第一阴离子的第二化合物,以产生第一产物,其中:第一阳离子和第二阳离子如本文所限定;并且第一阴离子选自卤阴离子和硫族阴离子;以及(2)处理(a)包括(i)第一阳离子和(ii)第二阴离子的第一化合物;与(b)包括(i)第二阳离子和(ii)第二阴离子的第二化合物,以产生第二产物,其中:第一阳离子和第二阳离子如本文所限定;并且第二阴离子选自卤阴离子和硫族阴离子。通常,第一阴离子和第二阴离子是选自卤阴离子和硫族阴离子的不同的阴离子。典型地,第一阴离子和第二阴离子是选自卤阴离子的不同的阴离子。该方法通常进一步包括处理第一量的第一产物与第二量的第二产物,其中,第一量和第二量可以是相同的或不同的。
通过该方法所制备的混合阴离子的钙钛矿可以包括进一步的阳离子或进一步的阴离子。例如,混合阴离子的钙钛矿可以包括两种、三种或四种不同的阳离子,或两种、三种或四种不同的阴离子。因此,用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法可以包括:混合包括进一步的阳离子或进一步的阴离子的进一步的化合物。此外/或者,用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法可以包括混合(a)和(b)以及:(c)包括(i)第一阳离子和(ii)第二阴离子的第三化合物;或(d)包括(i)第二阳离子和(ii)第一阴离子的第四化合物。
典型地,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,混合阴离子的钙钛矿中的第二阳离子是金属阳离子。更典型地,第二阳离子是二价金属阳离子。例如,第一阳离子可以选自Ca2+、Sr2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Pd2+、Ge2+、Sn2+、Pb2+、Sn2+、Y2+和Eu2+。通常,第二阳离子选自Sn2+和Pb2+。
通常,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,混合阴离子的钙钛矿中的第一阳离子是有机阳离子。
通常,有机阳离子具有通式(R1R2R3R4N)+,其中:
R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
主要地,在有机阳离子中,R1是氢、甲基或乙基,R2是氢、甲基或乙基,R3是氢、甲基或乙基,以及R4是氢、甲基或乙基。例如,R1可以是氢或甲基,R2可以是氢或甲基,R3可以是氢或甲基,以及R4可以是氢或甲基。
或者,有机阳离子可以具有通式(R5NH3)+,其中:R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。例如,R5可以是甲基或乙基。典型地,R5是甲基。
在另一个实施方式中,有机阳离子具有通式(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;并且R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。有机阳离子可以是,例如,(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:R5、R6、R7和R8独立地选自氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,和未取代或取代的芳基。例如,有机阳离子可以是(H2N=CH-NH2)+。
在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿通常是混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的阴离子是两种或更多种不同的卤阴离子。
典型地,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿是通式(I)的钙钛矿化合物:
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是至少一种有机阳离子;
[B]是至少一种金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子;并且
该方法包括混合:
(a)包括(i)金属阳离子和(ii)第一阴离子的第一化合物;与
(b)包括(i)有机阳离子和(ii)第二阴离子的第二化合物,:
其中:
第一阴离子和第二阴离子是选自卤阴离子或硫族阴离子的不同的阴离子。
通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,一种、两种、三种或四种不同的金属阳离子,典型地包括一种或两种不同的金属阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,一种、两种、三种或四种不同的有机阳离子,典型地包括一种或两种不同的有机阳离子。通式(I)的钙钛矿可以包括,例如,两种、三种或四种不同的阴离子,典型地包括两种或三种不同的阴离子。因此,该方法可以包括混合包括阳离子和阴离子的进一步的化合物。
典型地,[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。因此,第一阴离子和第二阴离子典型地是卤阴离子。或者,[X]可以是三种不同的卤离子。因此,该方法可以包括将第三化合物与第一化合物和第二化合物混合,其中,第三化合物包括(i)阳离子和(ii)第三卤阴离子,其中第三阴离子是与第一卤阴离子和第二卤阴离子不同的卤阴离子。
通常,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿是通式(IA)的钙钛矿化合物:
AB[X]3 (IA)
其中:
A是有机阳离子。
B是金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子。
该方法包括混合:
(a)包括(i)金属阳离子和(ii)第一卤阴离子的第一化合物;与
(b)包括(i)有机阳离子和(ii)第二卤阴离子的第二化合物:
其中:
第一卤阴离子和第二卤阴离子是不同的卤阴离子。
通常,[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。优选地,[X]是两种或三种不同的卤阴离子。更优选地,[X]是两种不同的卤阴离子。在另一个实施方式中,[X]是三种不同的卤阴离子。
典型地,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿是通式(II)的钙钛矿化合物:
ABX3-yX’y (II)
其中:
A是有机阳离子;
B是金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
y为0.05至2.95;并且
该方法包括混合:
(a)包括(i)金属阳离子和(ii)X的第一化合物;与
(b)包括(i)有机阳离子和(ii)X’的第二化合物:
其中,X’与X不同;并且
其中,混合物中X与X’的比等于(3-y):y。
为了实现X与X’的所述比等于(3-y):y,该方法可以包括将进一步的化合物与第一化合物和第二化合物混合。例如,该方法可以包括将第三化合物与第一化合物和第二化合物混合,其中,第三化合物包括(i)金属阳离子和ii)X’。或者,该方法可以包括将第三化合物与第一化合物和第二化合物混合,其中,第三化合物包括(i)有机阳离子和(ii)X。
通常,y为0.5至2.5,例如0.75至2.25。典型地,y为1至2。
典型地,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,第一化合物是BX2而第二化合物是AX’。
通常,第二化合物通过使通式(R5NH2)的化合物与通式HX’的化合物反应来制备,其中:R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。通常,R5可以是甲基或乙基,通常R5是甲基。
通常,通式(R5NH2)的化合物和通式HX’的化合物以1:1的摩尔比进行反应。通常,反应在氮气氛下且通常在无水乙醇中进行。典型地,无水乙醇为约200标准酒精度(200proof)。更典型地,通常在氮气氛下,在50至150ml的无水乙醇中,15至30ml的通式(R5NH2)的化合物与约15至15ml的HX’反应。该方法还可以包括回收所述混合阴离子的钙钛矿的步骤。旋转式蒸发器通常被用于提取结晶的AX’。
通常,混合第一化合物和第二化合物的步骤是将第一化合物和第二化合物溶解在溶剂中的步骤。第一化合物和第二化合物可以以1:20至20:1的比、典型地以1:1的比进行溶解。典型地,溶剂是二甲基甲酰胺(DMF)或水。当金属阳离子是Pb2+时,溶剂通常是二甲基甲酰胺。当金属阳离子是的Sn2+时,溶剂通常是水。将DMF或水用作溶剂是有利的,因为这些溶剂是不易挥发的。
通常,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,[B]是单种金属阳离子Pb2+,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子;而当[B]是单种金属阳离子Sn2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。
典型地,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,X或X’是碘离子。或者,X或X’是氟离子。
通常,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿是选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnBrI2、CH3NH3SnBrCl2、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnIBr2、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnClBr2、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl的钙钛矿。典型地,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。更典型地,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnF2I和CH3NH3SnF2Cl。通常,钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3SnF2Br和CH3NH3SnF2I。
在一些实施方式中,在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿是通式(IIa)的钙钛矿化合物:
ABX3zX’3(1-z) (IIa)
其中:
A是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,其中:(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
B是选自Sn2+和Pb2+的金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是第二卤阴离子,该第二卤阴离子与第一卤阴离子不同;以及
z大于0且小于1;
并且该方法包括:
(1)处理:包括(i)金属阳离子和(ii)X的第一化合物,与(b)包括(i)有机阳离子和(ii)X的第二化合物,以产生第一产物;
(2)处理:(a)包括(i)金属阳离子和(ii)X’的第一化合物,与(b)包括(i)有机阳离子和(ii)X’的第二化合物,以产生第二产物;以及
(3)处理第一量的第一产物与第二量的第二产物,其中,第一量和第二量可以是相同的或不同的。
通常,z为0.05至0.95。z可以是如上文所进一步限定的。
在用于制备混合阴离子的钙钛矿的该方法中,钙钛矿可以具有,例如,通式(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z),其中,z如上文所限定。
用于制造光电器件的方法通常是用于制造选自下面的光电器件的方法:光伏器件、光电二极管、光电晶体管、光电倍增管、光敏电阻器、光检测器、光敏检测器、固态三极管、电池电极、发光器件、发光二极管、晶体管、太阳能电池、激光器和二极管注入式激光器。典型地,光电器件是光伏器件。
通常,用于制造光电器件的方法通常是用于制造光伏器件的方法。更通常,该器件是太阳能电池。
或者,用于制造光电器件的方法可以是用于制造发光器件的方法,例如发光二极管。
用于制造光电器件的方法,其中,该光电器件包括:
第一电极;
第二电极;以及,设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)所述钙钛矿。
通常是一种如下的方法,该方法包括:
(i)提供第一电极;
(ii)沉积所述钙钛矿;以及
(iii)提供第二电极。
本领域技术人员将理解,用于制造光电器件的方法将根据所生产的光电器件且特别是根据器件的不同组件而有所不同。下面所讨论和举例的方法是用于制造如下光电器件的方法,该光电器件包括:第一电极;第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:(a)n-型层;(b)所述钙钛矿;和(c)p-型层。然而,本领域技术人员将理解,相同的方法可用于制造具有不同组件和不同层结构的本发明的其它器件。这些器件包括,例如,本发明的光电器件,包括:第一电极;第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:(a)包括所述钙钛矿的薄膜。本文所描述的方法也可以用于制造如下的光电器件,该光电器件包括:第一电极;第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:(a)半导体的层;以及(b)所述钙钛矿,或者用于制造如下的光电器件,该光电器件包括:第一电极;第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:(a)n-型层;以及(b)所述钙钛矿,或者如下的光电器件,该光电器件可以包括:第一电极;第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:(a)p-型层;以及(b)所述钙钛矿。
用于制造光电器件的方法通常是如下的方法,其中,该光电器件包括:
第一电极;
第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)n-型层;
(b)所述钙钛矿;以及
(c)p-型层;
该方法包括:
(i)提供第一电极;
(ii)沉积n-型材料的层;
(iii)沉积所述钙钛矿;
(iv)沉积p-型材料的层;以及
(v)提供第二电极。
第一电极和第二电极是阳极和阴极,两者中的一者或两者是透明的,以允许光线进入。本发明的光电器件的第一电极和第二电极的选择可以取决于结构类型。典型地,将n-型层沉积在锡氧化物上,更典型地沉积在氟掺杂的锡氧化物(FTO)阳极上,氟掺杂的锡氧化物阳极通常是透明或半透明的材料。因此,第一电极通常是透明或半透明的,并且典型地包括FTO。通常,第一电极的厚度为200nm至600nm,更通常为300至500nm。例如,厚度可以为400nm。典型地,将FTO涂布到玻璃片上。通常,用锌粉和酸蚀刻涂布有TFO的玻璃片,以制成所需的电极图案。通常,酸为HCl。通常,HCl的浓度为约2摩尔。典型地,对片进行清洁,然后通常在氧等离子体下对片进行处理,以除去任何有机残留物。通常,在氧等离子体下进行的处理的时间小于或等于1小时,典型地为约5分钟。
通常,第二电极包括高功函数金属,例如金、银、镍、钯或铂,并且典型地为银。通常,第二电极的厚度为50nm至250nm,更通常为100nm至200nm。例如,第二电极的厚度可以为150nm。
通常,n-型层包括金属氧化物半导体,而p-型层包括空穴传输材料。金属氧化物半导体和空穴传输材料如本文所限定。
或者,p-型层包括金属氧化物半导体,而n-型层包括电子传输材料。例如,金属氧化物半导体可以包括镍氧化物、钼氧化物、铜氧化物或钒氧化物,或它们的混合物。通常,电子传输材料包括富勒烯或苝,或其衍生物;或P(NDI2OD-T2))。例如,电子传输材料可以是P(NDI2OD-T2)。
在一个实施方式中,光电器件可以是薄膜器件。通常,n-型层将包括金属氧化物、硫化物、硒化物或碲化物。通常,金属氧化物将是钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。例如,n-型层可以包括TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、WO3、W2O5、In2O3、Ga2O3、Nd2O3、PbO或CdO。通常,金属氧化物是TiO2。典型地,硫化物将是镉硫化物、锡硫化物、铜硫化物、锌硫化物或它们的混合物。例如,硫化物可以是FeS2、CdS或Cu2ZnSnS4。通常,硒化物将是镉硒化物、锌硒化物、铟硒化物或镓硒化物,或它们的混合物。例如,硒化物可以是Cu(In,Ga)Se2。典型地,碲化物是镉碲化物、锌碲化物、镉碲化物或锡碲化物。例如,碲化物可以是CdTe。
光电器件可以包括隧道结。例如,光电器件可以是多结太阳能电池或串联电池。
在用于制造光伏器件的方法的一个实施方式中,该器件包括
第一电极;
第二电极;以及设置在第一电极和第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料;以及
该方法包括:
(i)提供第一电极;
(ii)沉积半导体的多孔层;
(iii)沉积包括所述钙钛矿的敏化剂;
(iv)沉积电荷传输材料;以及
(v)提供的第二电极。
通常,半导体的多孔层包括钛氧化物、铝氧化物、锡氧化物、锌氧化物或镁氧化物。多孔层可以包括钛氧化物、铝氧化物、锡氧化物、锌氧化物或镁氧化物的混合物。典型地,多孔层包括氧化物:钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。例如,该层可以包括TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、WO3、W2O5、In2O3、Ga2O3、Nd2O3、PbO或CdO。典型地,半导体的多孔层包括TiO2。更典型地,半导体的多孔层包括介孔TiO2。
典型地,使用金属氧化物浆料来制造金属氧化物的多孔层。更典型地,使用TiO2纳米粒子浆料。半导体的多孔层的沉积通常包括对浆料进行刮涂(doctor-blade coating)、丝网印刷或旋涂的步骤。半导体的多孔层通常具有50nm至3μm的厚度,例如,厚度可以为200nm至2μm。层的厚度可以为0.6μm。通常,在沉积n-型半导体的多孔层的步骤中,将该层加热到400至600℃的第一温度,典型地加热到约500℃的温度。半导体的多孔层的温度缓慢上升到第一温度,典型地经历15至45分钟的时间,典型地经历约30分钟。
典型地,沉积半导体的多孔层的步骤进一步包括对半导体层进行表面处理的步骤。表面处理步骤可以用于提高半导体层的所述敏化剂的封装(packing)。此外/或者,表面处理步骤可以提供在半导体层的所述敏化剂之间的阻挡层。C60的自组装单层可用作所述阻挡层。通常,表面处理步骤中的组合物可以选自C60、金属氯化物、金属氧化物、染料和CDCA。金属氧化物可以选自,例如,MgO、SiO2、NiO和Al2O3。通常,金属氯化物具有通式MY4,其中,M是金属阳离子,典型地是Ti4+;而X是卤阴离子,典型地是氯离子。通常,半导体的层被放置在金属氯化物的溶液中。通常,该溶液是0.005至0.03M的TiCl4的水性溶液。更通常,该溶液是约0.015M的TiCl4的水性溶液。通常,n-型半导体的层被放置在溶液中30分钟至2小时,典型地为约1小时。通常,该溶液在50至100℃的第一温度下,通常在约70℃下。通常,在半导体的层已经被放置在通式MY4的溶液中之后,典型地用去离子水对该层进行清洗。然后,可以在空气中干燥半导体的层和/或将半导体的层加热到至少500℃的第二温度,典型地加热到500至600℃的第二温度。例如,可以将半导体的层加热到约500℃的第二温度。n-型半导体的层可以保持停留在第二温度下至少30分钟。典型地,停留时间为30分钟至2小时,通常为约45分钟。通常,当半导体的层在第二温度下时,将该层暴露在空气流中。通常,然后使半导体的层冷却到50至150℃的第三温度,典型地第三温度为约70℃。通常,然后将半导体的层保持在染料溶液中5小时至24小时的一段时间,典型地约12小时的一段时间。
典型地,将半导体的层沉积在半导体的致密层上。通常,半导体的致密层包括钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物、镉氧化物,或它们的混合物。例如,该层可以包括TiO2、SnO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、WO3、W2O5、In2O3、Ga2O3、Nd2O3、PbO或CdO。典型地,半导体的致密层包括TiO2。通常,将致密层沉积在第一电极上。因此,用于制造光伏器件的方法通常包括沉积半导体的致密层的步骤。
沉积半导体的致密层的步骤可以包括,例如,通过气溶胶喷雾热解沉积来沉积半导体的致密层。典型地,气溶胶喷雾热解沉积包括,通常在200至300℃的温度下,通常在约250℃的温度下,沉积包括二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯的溶液。通常,该溶液包括二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯和乙醇,典型地比例为1:5至1:20,更典型地比例为约1:10。
通常,沉积半导体的致密层的步骤是沉积厚度为50nm至200nm、典型地厚度为约100nm的半导体的致密层的步骤。
在沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤中,所述钙钛矿是如本文所描述的钙钛矿。沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤通常包括将敏化剂沉积在半导体的多孔层上。通常,沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤包括旋涂所述钙钛矿。旋涂通常在空气中发生,典型地以1000至2000rpm的速度,更典型地以约1500rpm的速度,和/或通常旋涂15至60秒,通常旋涂约30秒的一段时间。在旋涂之前,通常将敏化剂放置在溶剂中。通常,该溶剂为DMF,且典型地所使用的溶液的体积为1至200μl,更典型地为20至100μl。该溶液的浓度通常为1至50体积%的钙钛矿,通常为5至40体积%。在所述旋涂之前,该溶液可以例如被分配在半导体的多孔层的层上,并且静置约5至50秒的一段时间,典型地静置约20秒的一段时间。在旋涂敏化剂之后,包括所述钙钛矿的敏化剂的层典型地被放置在75至125℃的温度下,更典型地被放置在约100℃的温度下。然后,包括所述钙钛矿的敏化剂的层通常在此温度下静置至少30分钟的一段时间,更通常静置30至60分钟的一段时间。通常,包括所述钙钛矿的敏化剂的层在此温度下静置约45分钟。典型地,包括所述钙钛矿的敏化剂的层将改变颜色,例如,从浅黄色到深褐色。颜色变化可被用于指示所希望的敏化剂层的形成。
通常,当暴露于氧气或水分中等于或大于10分钟的一段时间时,在所述敏化剂中的钙钛矿不分解。通常,当暴露于氧气或水分中等于或大于24小时的一段时间时钙钛矿不分解。
通常,沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤可以包括沉积所述钙钛矿和单种阴离子的钙钛矿,其中,所述单种阴离子的钙钛矿包括第一阳离子、第二阳离子和选自卤阴离子和硫族阴离子的阴离子;其中,第一阳离子和第二阳离子是如本文对混合阴离子的钙钛矿所限定的。例如,敏化剂可以包括:CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbI3;CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbBr3;CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbI3;或CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbBr3。
或者,沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤可以包括沉积多于一种的钙钛矿,其中,每种钙钛矿均是混合阴离子的钙钛矿,并且其中,所述混合阴离子的钙钛矿如本文所限定。例如,敏化剂可以包括两种或三种所述钙钛矿。敏化剂可以包括两种钙钛矿,其中,两种钙钛矿均是混合阴离子的钙钛矿。例如,敏化剂可以包括:CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbIBr2;CH3NH3PbICl2和CH3NH3PbBrI2;CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbIBr2;或CH3NH3PbBrCl2和CH3NH3PbIBr2。
作为进一步的选择,沉积包括所述钙钛矿的敏化剂的步骤可以包括沉积至少一种钙钛矿,例如,具有通式(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z)的至少一种钙钛矿。
沉积电荷传输材料的步骤通常包括沉积是固态空穴传输材料或液体电解质的电荷传输材料。本发明的光电器件中的空穴传输材料可以是任何合适的n-型半导体材料或电子传输半导体材料,或任何p-型半导体材料或空穴传输半导体材料。
当电荷传输材料是电子传输材料时,电荷传输材料可以包括富勒烯或苝,或者它们的衍生物;聚{[N,N0-双(2-辛基十二烷基)-萘-1,4,5,8-双(二甲酰亚胺)-2,6-二基]-交替-5,50-(2,20-并噻吩)}(P(NDI2OD-T2));或电解质。
当电荷传输材料是空穴传输材料时,本发明的光电器件中的空穴传输材料可以小分子类或聚合物类空穴导体。
典型地,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料是固态空穴传输材料或液体电解质。
通常,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料是聚合物空穴传输体或分子空穴传输体。典型地,空穴传输材料包括螺环-OMeTAD(2,2’,7,7’-四(N,N-二-对甲氧基苯胺)9,9’-螺二芴))、P3HT(聚(3-己基噻吩))、PCPDTBT(聚[[2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基[4,4-双(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-2,6-二基]])、PVK(聚(N-乙烯基咔唑))、HTM-TFSI(1-己基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺)、Li-TFSI(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)或者tBP(叔丁基吡啶)。通常,空穴传输材料选自螺环-OMeTAD、P3HT、PCPDTBT和PVK。优选地,空穴传输材料是螺环-OMeTAD。
当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料可以是,例如,分子空穴传输体或聚合物或共聚物。通常,电荷传输材料是分子空穴传输材料,聚合物或共聚物包括以下部分中的一种或多种:苯硫基、非那烯基(phenelenyl)、二噻唑基、苯并噻唑基、二酮吡咯并吡咯基(diketopyrrolopyrrolyl)、乙氧基二苯硫基、氨基、三苯基氨基、咔唑基、乙烯二氧基苯硫基、二氧基苯硫基,或芴基。
或者,当电荷传输材料是空穴传输材料时,电荷传输材料可以是无机空穴传输体,例如,CuI、CuBr、CuSCN、Cu2O、CuO或CIS。
在沉积电荷传输材料的步骤之前,通常将电荷传输材料溶解在溶剂中,典型地溶解在氯苯中。通常,氯苯的浓度为150至225mg/ml,更通常,浓度为约180mg/ml。典型地在75至125℃的温度下,更典型地在约100℃的温度下,将电荷传输材料溶解在溶剂中。通常,电荷传输材料溶解的时间为25分钟至60分钟,更通常为约30分钟。可将添加剂添加到电荷传输材料中。添加剂可以是,例如,tBP、Li-TFS、离子液体或具有混合卤离子的离子液体。
通常,电荷传输材料是螺环-OMeTAD。通常,在沉积电荷传输材料的步骤之前,也将tBP添加到电荷传输材料中。例如,tBP可以以tBP:螺环-OMeTAD的体积质量比为1:20至1:30μl/mg的方式进行添加。典型地,tBP可以以tBP:螺环-OMeTAD的体积质量比为1:26μl/mg的方式进行添加。此外/或者,在沉积电荷传输材料的步骤之前,可将Li-TFSi添加到空穴传输材料中。例如,Li-TFSi可以以Li-TFSi:螺环-OMeTAD的比为1:5至1:20μl/mg的方式进行添加。通常,Li-TFSi可以以Li-TFSi:螺环-OMeTAD的比为1:12μl/mg的方式进行添加。
沉积电荷传输材料的步骤通常包括将包括电荷传输材料的溶液旋涂在包括所述钙钛矿的敏化剂材料上。通常,在旋涂之前,将少量的包括电荷传输材料的溶液沉积在包括所述钙钛矿的敏化剂上。少量通常为5至100μl,更通常为20至70μl。在旋涂之前,将包括电荷传输材料的溶液典型地静置至少5秒的一段时间,更典型地静置5至60秒的一段时间。例如,在旋涂之前,将包括电荷传输材料的溶液静置约20秒的一段时间。电荷传输材料通常以500至3000rpm,典型地以约1500rpm进行旋涂。旋涂通常在空气中进行10至40秒,更通常进行约25秒。
制造第二电极的步骤通常包括将第二电极沉积在电荷传输材料上的步骤。典型地,第二电极是包括银的电极。通常,制造第二电极的步骤包括将包括电荷传输材料的膜放置在热蒸发器中。通常,制造第二电极的步骤包括在高真空下通过荫罩(shadow mask)沉积第二电极。典型地,真空度为约10-6mBar。第二电极可以是,例如,厚度为100至300nm的电极。典型地,第二电极是厚度为200nm的电极。
典型地,第二电极和半导体的多孔层之间的距离为50nm至400nm,更典型地为150nm至250nm。通常,第二电极和半导体的多孔层之间的距离为约200nm。
通常,用于制造本发明的光电器件的方法是一种用于制造光伏器件的方法,其中,光伏器件的AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于7.3%。典型地,AM1.5G100mWcm-2的能量转换效率等于或大于11.5%。
典型地,用于制造本发明的光电器件的方法是一种用于制造光伏器件的方法,其中,光伏器件的光电流等于或大于15mAcm-2。更典型地,光电流等于或大于20mAcm-2。
在下面的实施例中将进行进一步说明本发明。
实施例
实验说明:
1.有机金属卤化物钙钛矿的合成:
1.1甲基碘化铵前体的制备
无水乙醇中的33wt.%的甲胺(CH3NH2)溶液(西格玛奥德里奇)与水中的57wt.%的氢碘酸(西格玛奥德里奇)以1:1的摩尔比在氮气氛下在200标准酒精度的无水乙醇(西格玛奥德里奇)中进行反应。典型的量是:24ml甲胺、10ml氢碘酸和100ml乙醇。使用旋转式蒸发器来获得甲基碘化铵(CHNH3I)的结晶,白色沉淀物的形成表明了成功的结晶。
为了改变随后的钙钛矿性质,可以用其它胺取代甲胺,诸如乙胺、正丁胺、叔丁胺、辛胺等。此外,可以用其它酸诸如盐酸取代氢碘酸,以形成不同的钙钛矿。
1.2甲基碘化铵铅(II)氯化物(CH3NH3PbCl2I)钙钛矿溶液的制备
以1:1的摩尔比以20体积%将甲基碘化铵(CHNH3I)沉淀物和铅(II)氯化物(西格玛奥德里奇)溶解在二甲基甲酰胺(C3H7NO)(西格玛奥德里奇)中。
为了制造不同的钙钛矿,不同的前体诸如不同的铅(II)卤化物或实际上不同的金属卤化物诸如Sn碘化物放到一起。
1.3有机金属卤化物钙钛矿结构的归纳(generalising)
钙钛矿结构被限定为ABX3,其中A=阳离子(0,0,0)-铵离子,B=阳离子(1/2,1/2,1/2)-二价金属离子,以及X=阴离子(1/2,1/2,0)-卤素离子。下表示出了可能的混合阴离子的钙钛矿。
固定:[A]=甲基铵,[B]=Pb,变化[X]=任何卤素
钙钛矿 | 甲基铵-[X] | 铅卤化物(Pb[X]2) |
CH3NH3PbBr3 | CH3NH3Br | PbBr2 |
CH3NH3PbBrI2 | CH3NH3Br | PbI2 |
CH3NH3PbBrCI2 | CH3NH3Br | PbCl2 |
CH3NH3PbIBr2 | CH3NH3I | PbBr2 |
CH3NH3PbI3 | CH3NH3I | PbI2 |
CH3NH3PbICl2 | CH3NH3I | PbCl2 |
CH3NH3PbCIBr2 | CH3NH3Cl | PbBr2 |
CH3NH3PbI2Cl | CH3NH3Cl | PbI2 |
CH3NH3PbCl3 | CH3NH3Cl | PbCl2 |
固定:[A]=甲基铵,[B]=Sn,变化[X]=任何卤素
钙钛矿 | 甲基铵-[X] | 锡卤化物(Sn[X]2) |
CH3NH3SnBr3 | CH3NH3Br | SnBr2 |
CH3NH3SnBrI2 | CH3NH3Br | SnI2 |
CH3NH3SnBrCI2 | CH3NH3Br | SnCl2 |
CH3NH3SnF2Br | CH3NH3Br | SnF2 |
CH3NH3SnIBr2 | CH3NH3I | SnBr2 |
CH3NH3SnI3 | CH3NH3I | SnI2 |
CH3NH3ISnICl2 | CH3NH3I | SnCl2 |
CH3NH3SnF2l | CH3NH3l | SnF2 |
CH3NH3SnCIBr2 | CH3NH3Cl | SnBr2 |
CH3NH3SnI2Cl | CH3NH3Cl | SnI2 |
CH3NH3SnCl3 | CH3NH3Cl | SnCl2 |
CH3NH3SnF2Cl | CH3NH3Cl | SnF2 |
使用不同的有机分子,可以使[A]变化,例如在Liang等人,美国专利5882548(1999年)和Mitizi等人,美国专利6429318(2002年)中(Liang et al.,U.S.Patent5,882,548,(1999),Mitzi et al.,U.S.Patent 6,429,318,(2002))。
1.4掺混的钙钛矿
钙钛矿1 | 钙钛矿2 | 结果 |
CH3NH3PbICl2 | CH3NH3PbIBr2 | 红色 |
CH3NH3PbICl2 | CH3NH3PbBrI2 | 黄色 |
CH3NH3PbICl2 | CH3NH3PbI3 | 深棕色 |
CH3NH3PbICl2 | CH3NH3PbBr3 | 黄色 |
钙钛矿1 | 钙钛矿2 | 结果 |
CH3NH3PbBrCl2 | CH3NH3PbIBr2 | 黄色 |
CH3NH3PbBrCl2 | CH3NH3PbBrI2 | 黄色 |
CH3NH3PbBrCl2 | CH3NH3PbI3 | 棕色 |
CH3NH3PbBrCl2 | CH3NH3PbBr3 | 黄色 |
1.5混合卤离子的钙钛矿与单种卤离子的钙钛矿相比的稳定性
本发明人已经发现,包括混合卤离子的钙钛矿的光伏器件确实吸收光线并且起太阳能电池的作用。当在环境条件下由单种卤离子的钙钛矿制造膜时,钙钛矿形成,但很快颜色漂白。这种漂白很可能是由于水被吸附在钙钛矿表面上,这被认为是漂白了材料。当在环境条件下使用这些单种卤离子的钙钛矿构建完整的太阳能电池时,它们表现出非常差的1%以下的全太阳光能量转换效率。相比之下,混合卤离子的钙钛矿可在空气中进行处理,并且在器件制造过程中示出可忽略的颜色漂白。并入混合卤离子的钙钛矿的完整的太阳能电池在环境条件下表现异常好,具有10%以上的全太阳能量转换效率。
1.6包括甲脒(formamidinium)阳离子的钙钛矿的制备
通过使0.5M摩尔的乙酸甲脒在乙醇中的溶液与3倍摩尔过量的氢碘酸(对于FOI)或氢溴酸(对于FOBr)反应来合成甲脒碘化物(FOI)和甲脒溴化物(FOBr)。在室温下搅拌的同时滴加该酸,然后搅拌另外的10分钟。在100℃下干燥时,形成黄白色粉末,然后在使用前在真空烘箱中过夜干燥。为了形成FOPbI3和FOPbBr3前体溶液,以1:1的摩尔比将FOI和PbI2或者FOBr和PbBr2溶解在无水N,N-二甲基甲酰胺中,均为0.88mM/ml,以得到0.88M钙钛矿溶液。为了形成FOPbI3zBr3(1-z)钙钛矿前体,其中z的范围为0至1,以所需的比用0.88M的FOPbI3和FOPbBr3溶液制成混合物。
在充满氮气的手套箱中旋涂用于表征或器件制造的膜,并且在氮气气氛中在170℃下退火25分钟。
2.电极的清洗和蚀刻:
这些实施例中使用和讨论的钙钛矿太阳能电池以如下方法制造:用锌粉和HCl(2M)蚀刻氟掺杂的锡氧化物(F:SnO2/FTO)涂布的玻璃片(TEC 15,平方,皮尔金顿,美国)以得到所需的电极图案。该片随后用肥皂(水中的2%的Hellemanex)、蒸馏水、丙酮、乙醇清洗,并且最后在氧等离子体下进行处理5分钟以除去任何有机残留物。
3.致密TiO2层的沉积:
然后,在250℃下,使用空气作为载气,通过二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯乙醇溶液(二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯与乙醇的体积比为1:10)的气溶胶喷雾热解沉积,用TiO2的致密层(100nm)涂布图案化的FTO片(参见Kavan,L.和Gratzel,M,“通过气溶胶热解制备的高效半导体的TiO2光电极”,《电化学》,40期,643页(1995年);Snaith,H.J.和Gratzel,M.,“固态染料敏化太阳能电池中电子收集电极处“肖特基势垒”的作用”,《先进材料》,18期,1910页(2006年)(Kavan,L.and Gratzel,M.,Highly efficient semiconducting TiO2photoelectrodes prepared by aerosol pyrolysis,Electrochim.Acta 40,643(1995);Snaith,H.J.and Gratzel,M.,The Role of a"Schottky Barrier"at anElectron-Collection Electrode in Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells.Adv.Mater.18,1910(2006)))。
4.介孔TiO2膜的沉积:
将标准TiO2纳米粒子浆料,诸如市售的dyesol 18NR-T,刮涂、丝网印刷或旋涂在致密的TiO2上,以得到200nm至2μm的干膜厚度,干膜厚度由刮刀的高度控制。然后,将这些片缓慢加热至500℃(在30分钟内加热至500℃),并且在此温度下在氧气流下烘焙30分钟。冷却之后,将片切割成所需尺寸的切片,并且储存于暗处备用。
在制造每组器件之前,将纳米多孔膜在70℃下浸泡在0.015M的TiCl4水性溶液中1小时。此步骤用于在介孔TiO2上生长TiO2的薄壳。在TiCl4处理之后,用去离子水冲洗该膜,在空气中干燥,并且在空气流下在500℃下再次烘焙45分钟。一旦冷却到70℃,将膜放置在染料溶液中过夜。
5.钙钛矿前体溶液的沉积与介孔钙钛矿半导体电极的形成:
将20至100μl小体积的体积浓度为5至40体积%的钙钛矿前体溶液在DMF中的溶液(甲基碘化铵铅(II)氯化物(CH3NH3PbCl2I))分配在每个预制的介孔电极膜上,并且在空气中以1500rpm旋涂30秒之前静置20秒。然后,将涂布的膜放置在设置为100摄氏度的热板上,并且在冷却前在此温度下在空气中静置45分钟。在100度下干燥步骤期间,涂布的电极的颜色由浅黄色变成深褐色,这表明形成了所需的具有半导体性质的钙钛矿膜。
6.空穴传输体沉积和器件组装:
所使用的空穴传输材料是螺环-OMeTAD(Lumtec,台湾),以180mg/ml的典型浓度将其溶解在氯苯中。在100℃下完全溶解螺环-OMeTAD30分钟之后,将溶液冷却,并且将叔丁基吡啶(tBP)直接添加到tBP:螺环-MeOTAD的体积质量比为1:26μl/mg的溶液中。以170mg/ml将双(三氟甲基磺酰)胺锂盐(Li-TFSI)离子掺杂剂预先溶解在乙腈中,然后以Li-TFSI溶液:螺环-MeOTAD为1:12μl/mg将其添加到空穴传输体溶液中。将少量(20至70μl)的螺环-OMeTAD溶液分配在每个钙钛矿涂布的介孔薄膜上,并且在空气中以1500rpm旋涂30秒之前静置20秒。然后,将该膜放置在热蒸发器中,在热蒸发器中通过荫罩在高真空(10-6毫巴)下沉积200nm厚的银电极。
7.包括FOPbI3zBr3(1-z)的器件的制造
将器件制造在涂布有氟掺杂的锡氧化物的玻璃基板上。这些器件依次在豪曼洗涤剂(hallmanex)、丙酮、2-丙醇和氧等离子体中进行清洗。通过旋涂异丙醇钛在乙醇中的弱酸性溶液来沉积TiO2的致密层。将其在150℃下干燥10分钟。通过以2000rpm旋涂Dyesol 18NR-T浆料在乙醇中的1:7重量稀释液来沉积TiO2介孔层,以形成~150nm的层。然后,该层在500℃下在空气中烧结30分钟。在冷却时,在充满氮气的手套箱中以2000rpm旋涂钙钛矿前体,随后在氮气氛中在170℃下退火25分钟。通过旋涂添加有叔丁基吡啶(tBP)和双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂(LI-TFSI)的8wt.%的2,2’,7,7’-四(N,N-二-对甲氧基苯胺)9,9’-螺二芴(螺环-OMeTAD)在氯苯中的溶液来沉积空穴传输层。器件通过蒸发60nm的Au触点而完成。
实验结果
在图1中示出固态钙钛矿敏化太阳能电池的横截面的示意图。光从底侧入射。该器件包括在玻璃基板上涂布的芴掺杂的锡氧化物(FTO)平面薄膜。FTO在所讨论的配置中是阳极。在FTO的顶部上,致密TiO2的薄层(~50nm厚)起到空穴阻挡和电子收集间层的作用,这确保了在此阳极处选择性收集电子。在致密TiO2上涂布TiO2的介孔膜,起到高表面积的n-型阳极的作用。该介孔TiO2涂布有起到敏化剂作用的钙钛矿材料。敏化剂的作用是吸收太阳光并将光激发的电子转移到TiO2中,并且将空穴到转移空穴传输体中。钙钛矿敏化的介孔TiO2膜中的空穴主要填充有空穴传输体。空穴传输体的作用是接受来自钙钛矿敏化剂的价带的光生空穴并将这些空穴传输到器件外的外部电路。该器件盖有金属电极以完成太阳能电池。太阳能电池的结构与组件的组合物的进一步说明在图3和图4中给出。
在图2中,示出了单种卤离子的钙钛矿的UV-Vis吸收光谱。在图2a中,示出了溴化铅钙钛矿(CH3NH3PbBr3),它对眼睛呈现为黄色。在图2b中,示出了碘化铅钙钛矿(CH3NH3PbI3)的UV-Vis-NIR,它对眼睛呈现为深棕色。对于在太阳能电池中的潜在应用,碘化铅钙钛矿具有很好的吸收光谱。然而,由于该材料不稳定,当用作固态钙钛矿敏化太阳能电池中的敏化剂时,它效果不佳。
在图5中,示出了混合卤离子的钙钛矿的UV-Vis-NIR吸收光谱。铅碘氯钙钛矿(CH3NH3PbCl2I)对眼睛呈现为深棕色并用深色线示出,而铅溴氯钙钛矿(CH3NH3PbCl2Br)对眼睛呈现为红色并用浅色线示出。我们把CH3NH3PbCl2I钙钛矿叫做K330,并把CH3NH3PbCl2Br叫做K331。铅碘氯钙钛矿是特别有前途的,因为它在太阳光谱的可见至近红外整个区域内吸收非常强。
为了首先测试钙钛矿吸收剂的光伏,构建了平面层太阳能电池(flat layersolar cells)。在图6中,示出了平面层K330太阳能电池的电流电压曲线。3.5mAcm-2的光电流对于平面层敏化太阳能电池来说是相当高的。
在图7中,示出了在100mWcm-2的AM1.5模拟太阳光照射完整的太阳能电池下测量的电流电压曲线,该太阳能电池为图1中描述并示出的,采用螺环-OMeTAD作为空穴传输体并采用CH3NH3PbCl2I作为钙钛矿吸收剂。光电流超过20mAcm-2,总能量转换效率为11.5%。这样的性能水平对于固态敏化太阳能电池来说异常地高,并代表了这一技术在性能上的绝对突破。相比较而言,所报道的固态染料敏化太阳能电池的最高效率为刚刚超过7%,被证实的液体电解质染料敏化太阳能电池的最高效率为11.4%。
在图8中,示出了在100mWcm-2的AM1.5模拟太阳光照射完整的太阳能电池下测量的电流电压曲线,该太阳能电池为图1中描述并示出的,采用P3HT作为空穴传输体并采用CH3NH3PbCl2I作为钙钛矿吸收剂。此器件也表现良好,虽然没有像采用螺环-OMeTAD作为空穴传输体的器件一样好。
在图9中,示出了采用螺环-OMeTAD作为空穴传输体的K330敏化太阳能电池的外部量子效率(EQE)作用谱。在80%峰处异常高的EQE以及在整个吸收范围内广泛起作用证明了在模拟太阳光下测量的高光电流。
在图10中,示出了采用半导体聚合物、P3HT和PCPDTBT作为空穴运输体的K330敏化太阳能电池的外部量子效率作用谱。EQE谱在聚合物吸收光的波长处有凹陷,P3HT的最大吸收在500至600nm之间,PCPDTBT的最大吸收在700nm处。EQE谱中的这些凹陷表明,该聚合物实际上吸收光,否则这些光将被吸收到钙钛矿敏化剂中。一旦该光被吸收在聚合物中,它似乎就不会非常有效地产生电荷。该“滤光效应”证明,为什么采用聚合物空穴导体P3HT的钙钛矿敏化太阳能电池的光电流比小分子宽带隙空穴导体螺环-OMeTAD的光电流低。
图11示出包括K330和螺环-OMeTAD的完整光活性的太阳能电池的UV-Vis-NIR吸收光谱。该膜在氮气中被密封。在由AM1.5太阳光以100mWcm-2的辐射连续光照1000小时,吸收光谱几乎没有变化。这表明太阳能电池的光活性层中的钙钛矿是稳定的。
图12示出从图11中的数据提取出的在AM1.5光照下在500nm处的光密度随时间的函数。
图13中所示的X射线衍射图是在室温下使用X’Pert ProX射线衍射仪由涂布到载玻片上的CH3NH3PbCl2I薄膜所得到的。
图13示出在玻璃基板上的甲基铵二氯单碘铅酸盐(II);CH3NH3PbCl2I膜的典型的X-射线衍射图。X射线衍射图确认了ABX3型的立方(a=b=c=90)钙钛矿结构(Pm3m)。CH3NH3PbCl2I在14.20、28.58和43.27°处给出衍射峰,分别归属于具有晶格参数a)、b)8.835和c)的立方钙钛矿结构的(100)、(200)和(300)面。在(h 00;其中h=1-3)处的尖锐的衍射峰表明,在玻璃基板上制作的膜是主要为单相并高度取向a轴自组装[“有机金属卤化物钙钛矿作为光伏电池的可见光敏化剂”,明弘小岛、手岛健次郎、白井康夫和宫坂努,《美国化学会志》,2009年,131期,6050页(“Organometal Halide Perovskitesas Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells”Akihiro Kojima,KenjiroTeshima,Yasuo Shirai and Tsutomu Miyasaka,J.Am.Chem.Soc.2009,131,6050)]。
考虑到CH3NH3 +阳离子的动态取向位,它不能归属于X射线中,CH3NH3 +与分子对称性不兼容,因此阳离子在室温下在此相中仍然是无序的。并且因此,相对于Pb和X(Cl和I)的贡献,C原子和N原子对总衍射强度的有效贡献是非常小的[“烷基铵铅卤化物,第2部分,CH3NH3PbX3(X=C1,Br,I)钙钛矿:具有各向同性阳离子重新定位的立方八面体卤化物笼”,Osvaldkn OP和RoderickeWasylishenm等人,《加拿大化学期刊》,1990年,68期,412页(“Alkylammoniumlead halides.Part 2.CH3NH3PbX3(X=C1,Br,I)perovskites:cuboctahedral halidecages with isotropic cation reorientation”,Osvaldkn OP and RoderickeWasylishenm et al.Can.J.Chem.1990,68,412.)]。
观察到了,合成的混合CH3NH3PbCl2I的(h,0,0)峰位置向较低2Θ处移位,并且位于纯甲基铵三卤铅酸盐(即CH3NH3PbI3和CH3NH3PbCl3各自之间[“毫米波光谱仪所观察的甲基铵三卤铅酸盐(II)中的动态无序”,A Poglitsch和D.Weber,《物理化学期刊》,1987年,87期,6373页(“Dynamic disorder inmethylammoniumtrihalogenoplumbates(II)observed by millimeter-wavespectroscopy”,A.Poglitsch and D.Weber,J.Chem.Phys.1987,87,6373.)],而且与纯“Cl”基钙钛矿即CH3NH3PbCl3(a=)添加“I”含量相比,CH3NH3PbCl2I膜增加的晶格参数(a=),给出形成了混合卤离子的钙钛矿的证据[“CH3NH3PbX3(X=halogen)及其混合卤离子的晶体的光学性能”,N.Kitazawa、Y.Watanabe和Y Nakamura,《材料科学期刊》,2002年,37期,3585页(“Optical properties of CH3NH3PbX3(X=halogen)and their mixed-halidecrystals”,N.Kitazawa,Y.Watanabe and Y Nakamura,J.Mat Sci.2002,37,3585.)]。
产物的衍射图含有几个不明峰,它们可以归因于多种因素,包括一些杂质的存在(例如,Pb(OH)Cl,CH3NH3X;X=Cl和/或I,或在合成期间即使使用稍微过量的反应物也可能产生的相关化合物;并且还归因于化合物的吸湿性能,其能够生成不需要的杂质[“烷基铵铅卤化物,第2部分,CH3NH3PbX3(X=C1,Br,I)钙钛矿:具有各向同性阳离子重新定位的立方八面体卤化物笼”,OsvaldknOP和Rodericke Wasylishenm等人,《加拿大化学期刊》,1990年,68期,412页]。此外,考虑到纯“I”基钙钛矿(CH3NH3PbI3)形成四方结构这一事实,晶格中存在的“I”离子可以使一些峰在室温下分裂[“烷基铵铅卤化物,第1部分:(CH3NH3)4Pb16-2H2O中分离的b 16离子”,Beverlyr Vincent K、Robertsont、Stanlecya merona、N Dosvaldk,《加拿大化学期刊》,1987年,65期,1042页(“Alkylammonium lead halides.Part 1.Isolated~b 16i~on-s in(CH3NH3)4Pb16-2H2O”Beverlyr Vincent K,Robertsont,Stanlecya merona,NDosvaldk,Can.J.Chem.1987,65,1042.);“有机金属卤化物钙钛矿作为光伏电池的可见光敏化剂”,明弘小岛、手岛健次郎、白井康夫和宫坂努,《美国化学会志》,2009年,131期,6050页]。
在图14中,示出了涂布在FTO电极上的介孔TiO2膜的扫描电子显微镜(SEM)横截面图。钙钛矿前体溶液通过旋涂而被涂布在多孔TiO2膜内。为了细化该涂布工艺,之前已有大量研究溶液浇铸材料如何渗透到介孔氧化物中的工作(H.J.Snaith等人,《纳米技术》,19期,424003-424015页(2008年);T.Leijtens等人,《ACS纳米》,6期,1455-1462页(2012年);J.Melas-Kyriazi等人,《先进能源材料》,1期,407-414页(2011年);I-K.Ding等人,《先进功能材料》,19期,2431-2436页(2009年);A.Abrusci等人,《能源环境科学》,4期,3051-3058页(2011年)(H.J.Snaith et al.,Nanotechnology 19,424003–424015(2008);T.Leijtens et al.,ACS Nano 6,1455-1462(2012);J.Melas-Kyriazi et al.,Adv.Energy.Mater.1,407–414(2011);I-K.Ding et al.,Adv.Funct.Mater.19,2431-2436(2009);A.Abrusci et al.,Energy Environ.Sci.4,3051-3058(2011)))。如果溶液的浓度足够低并且浇铸材料的溶解度足够高,那么随着溶剂蒸发,材料将完全渗透到孔中。通常的结果是,材料在介孔膜的内表面上形成“湿”层,并且均匀地但不是完全地填充整个电极厚度内的孔隙。通过改变溶液的浓度来控制“孔填充”的程度。如果浇铸溶液的浓度高,除了孔填充的程度高外,“封盖层”将形成在介孔氧化物之上。在图15中,示出了涂布有钙钛矿吸收剂的介孔TiO2膜的横截面SEM图。没有显现出封盖层,这意味着钙钛矿主要在介孔膜内。为了完成光活性层,将空穴传输体,螺环-OMeTAD,旋涂在钙钛矿涂布的电极的顶部上。在图16中,示出了完整光活性膜的横截面SEM图,其中现在显而易见的是螺环-OMeTAD已形成了封盖层。
图17至图19涉及包括甲脒阳离子的钙钛矿和包括FOPbI3yBr3(1-y)的器件。在一般情况下,认为有利的是,在钙钛矿中保留3D晶体结构,而不是创建将不可避免地具有较大的激子结合能的层状钙钛矿(《发光期刊》,60&61期(1994年)269-274页(Journal of Luminescence 60&61(1994)269 274))。还有利的是,能够调节钙钛矿的带隙。带隙可以通过改变金属阳离子或卤离子而改变,这直接同时影响电子轨道和晶体结构。或者,晶体结构可以通过改变有机阳离子(例如,甲基铵阳离子改变为甲脒阳离子)而被改变。然而,为了在钙钛矿晶体内适合,必须满足下面的几何条件:其中,RA,B,&X是ABX离子的离子半径。本发明人意外地发现,甲脒阳离子(FO)确实在FOPbBr3钙钛矿或FOPbI3钙钛矿及其混合卤离子的钙钛矿中的立方结构中形成了钙钛矿结构。
Claims (87)
1.一种包括混合阴离子的钙钛矿的光电器件,其中,所述混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
2.根据权利要求1所述的光电器件,其中,所述混合阴离子的钙钛矿包括第一阳离子、第二阳离子和所述两种或更多种不同的阴离子。
3.根据权利要求2所述的光电器件,其中,所述第二阳离子是金属阳离子。
4.根据权利要求3所述的光电器件,其中,所述金属阳离子是二价金属阳离子。
5.根据权利要求3或4所述的光电器件,其中,所述金属阳离子选自Sn2+和Pb2+。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的光电器件,其中,所述第一阳离子是有机阳离子。
7.根据权利要求6所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为(R1R2R3R4N)+,其中:
R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
8.根据权利要求6或7所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为(R5NH3)+,其中:
R5是氢,或者未取代的或取代的C1-C20烷基。
9.根据权利要求6所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为(R5R6N=CH-NR7R8)+,其中:
R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基。
10.根据权利要求6或9所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为(H2N=CH-NH2)+。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿是混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的阴离子是两种或更多种不同的卤阴离子。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿是通式(I)的钙钛矿化合物:
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是至少一种有机阳离子;
[B]是至少一种金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿是通式(IA)的钙钛矿化合物:
AB[X]3 (IA)
其中:
A是有机阳离子;
B是金属阳离子;以及
[X]是所述两种或更多种不同的阴离子。
14.根据权利要求12或13所述的光电器件,其中,[X]是两种或三种不同的卤阴离子。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿是通式(II)的钙钛矿化合物:
ABX3-yX’y (II)
其中:
A是有机阳离子;
B是金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是不同于所述第一卤阴离子的第二卤阴离子;以及
y为0.05至2.95。
16.根据权利要求1至6和9至14中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿是通式(IIa)的钙钛矿化合物:
ABX3zX’3(1-z) (IIa)
其中:
A是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,其中:R5、R6、R7和R8独立地选自氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,和未取代或取代的芳基;
B是金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是不同于所述第一卤阴离子的第二卤阴离子;以及
z大于0且小于1。
17.根据权利要求16所述的光电器件,其中,z为0.05至0.95。
18.根据权利要求15所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为(R1R2R3R4N)+,其中:R1、R2、R3和R4独立地选自氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,和未取代的或取代的芳基;或者通式(R5NH3)+,其中,R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。
19.根据权利要求16或17所述的光电器件,其中,所述有机阳离子的通式为:(H2N=CH-NH2)+。
20.根据权利要求15至19中任意一项所述的光电器件,其中,所述金属阳离子选自Sn2+和Pb2+。
21.根据权利要求1至8、11至15和18中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbClBr2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnBrI2、CH3NH3SnBrCl2、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnIBr2、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I、CH3NH3SnClBr2、CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。
22.根据权利要求1至6、9至14、16和17中任意一项所述的光电器件,其中,所述钙钛矿的通式为(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z),其中,z如权利要求16或17所限定。
23.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述光电器件是选自下列的光电器件:光伏器件、光电二极管、光电晶体管、光电倍增管、光敏电阻器、光检测器、光敏检测器、固态三极管、电池电极、发光器件、发光二极管、晶体管、太阳能电池、激光器和二极管注入式激光器。
24.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述光电器件是光伏器件。
25.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,其中,所述光电器件是太阳能电池。
26.根据权利要求1至23中任意一项所述的光电器件,其中,所述光电器件是发光二极管。
27.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)所述钙钛矿。
28.根据前述权利要求中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)包括所述钙钛矿的薄膜。
29.根据权利要求1至27中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)半导体的层;以及
(b)所述钙钛矿。
30.根据权利要求1至27中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)n-型层;以及
(b)所述钙钛矿。
31.根据权利要求1至27中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)p-型层;以及
(b)所述钙钛矿。
32.根据权利要求1至26中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)n-型层;
(b)所述钙钛矿;以及
(c)p-型层。
33.根据权利要求1至27中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层;以及
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料。
34.根据权利要求1至27和33中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料。
35.根据权利要求1至27、33和34中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层,所述半导体的多孔层是p-型半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料,所述电荷传输材料是电子传输材料。
36.根据权利要求33至35中任意一项所述的光电器件,其中,所述p-型半导体的多孔层包括镍氧化物、钒氧化物、铜氧化物或钼氧化物。
37.根据权利要求33至36中任意一项所述的光电器件,其中,所述p-型半导体的多孔层与p-型半导体的致密层接触。
38.根据权利要求37所述的光电器件,其中,所述p-型半导体的致密层包括镍氧化物、钒氧化物或铜氧化物。
39.根据权利要求37所述的光电器件,其中,所述半导体的致密层包括钼氧化物或钨氧化物。
40.根据权利要求33至38中任意一项所述的光电器件,其中,所述电子传输材料包括富勒烯或苝,或它们衍生物,或P(NDI2OD-T2)。
41.根据权利要求1至28、33和34中任意一项所述的光电器件,所述光电器件是包括如下的光电器件:
第一电极;
第二电极;以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的:
(a)半导体的多孔层,所述半导体的多孔层是n-型半导体的多孔层;
(b)包括所述钙钛矿的敏化剂材料;以及
(c)电荷传输材料,所述电荷传输材料是空穴传输材料。
42.根据权利要求33、34和41中任意一项所述的光电器件,其中,所述n-型半导体的多孔层包括:钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钨氧化物、铟氧化物、镓氧化物、钕氧化物、钯氧化物或镉氧化物。
43.根据权利要求33、34、41和42中任意一项所述的光电器件,其中,所述半导体的多孔层包括TiO2。
44.根据权利要求33、34和41至43中任意一项所述的光电器件,其中,所半导体的多孔层与n-型半导体的致密层接触。
45.根据权利要求44所述的光电器件,其中,所述n-型半导体的致密层包括TiO2。
46.根据权利要求34和41至45中任意一项所述的光电器件,其中,所述空穴传输材料是固态空穴传输材料或液体电解质。
47.根据权利要求34和41至46中任意一项所述的光电器件,其中,所述空穴传输材料是聚合物空穴传输体或分子空穴传输体。
48.根据权利要求34和41至47中任意一项所述的光电器件,其中,所述空穴传输材料选自螺环-OMeTAD、P3HT、PCPDTBT和PVK。
49.根据权利要求34和41至46中任意一项所述的光电器件,其中,所述空穴传输材料是分子空穴传输体,或聚合物或共聚物。
50.根据权利要求34和41至46中任意一项所述的光电器件,其中,所述空穴传输材料是无机空穴传输体,可选地,其中,所述无机空穴传输体是CuI、CuBr、CuSCN、Cu2O、CuO或CIS。
51.根据权利要求33至50中任意一项所述的光电器件,其中,所述半导体的多孔层的厚度为100nm至2μm。
52.通式(I)的混合卤离子的钙钛矿:
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R1R2R3R4N)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R1是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R2是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R3是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R4是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是两种或更多种不同的卤阴离子;
前提是:
(i)当[A]是单种有机阳离子(CH3NH3)+,[B]是单种金属阳离子Sn2+时,所述混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或者(b)溴离子和碘离子;并且
(ii)当[A]是单种有机阳离子(CH3NH3)+,[B]是单种金属阳离子Pb2+时,所述混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
53.根据权利要求52所述的混合卤离子的钙钛矿,其中:当[B]是单种金属阳离子Pb2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子;并且,当[B]是单种金属阳离子Sn2+时,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。
54.根据权利要求52所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子或氟离子。
55.根据权利要求52所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是碘离子,而所述两种或更多种不同的卤阴离子中的另一种是氟离子或氯离子。
56.根据权利要求52所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述两种或更多种不同的卤阴离子中的一种是氟离子。
57.根据权利要求52所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,
(a)所述两种或更多种不同的阴离子中的一种是氟离子,而所述两种或更多种不同的阴离子中的另一种是氯离子、溴离子或碘离子;或者
(b)所述两种或更多种不同的阴离子中的一种是碘离子,而所述两种或更多种不同的阴离子中的另一种是氟离子或氯离子。
58.根据权利要求52至57中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,[X]是两种不同的卤阴离子X和X’。
59.根据权利要求52至58中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述二价金属阳离子是Sn2+。
60.根据权利要求52至58中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述二价金属阳离子是Pb2+。
61.根据权利要求52至60中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,[A]是通式(R5NH3)+的至少一种有机阳离子,其中:
R5是氢、或者未取代的或取代的C1-C20烷基。
62.根据权利要求61所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,R5是甲基。
63.根据权利要求52至62中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述钙钛矿是通式(II)的钙钛矿化合物:
ABX3-yX’y (II)
其中:
A是有机阳离子;
B是二价金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是不同于所述第一卤阴离子的第二卤阴离子;以及
y为0.05至2.95,
前提是:
(i)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Sn2+时,所述混合卤离子的钙钛矿不包括:(a)氯离子和溴离子,或(b)溴离子和碘离子;并且
(ii)当A是有机阳离子(CH3NH3)+,B是二价金属阳离子Pb2+时,所述混合卤离子的钙钛矿不包括氯离子和溴离子。
64.根据权利要求58或63所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,X是碘离子而X’是氟离子或氯离子,或者,X是氟离子而X’是氯离子、溴离子或碘离子。
65.根据权利要求58或63所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,X或X’是碘离子。
66.根据权利要求64或65所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,B不是Sn2+。
67.根据权利要求65所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,X是碘离子,而X’是氟离子或氯离子。
68.根据权利要求56或60所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,X或X’是氟离子。
69.根据权利要求52至63中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,所述混合卤离子的钙钛矿包括Sn2+。
70.根据权利要求52至63中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,所述混合卤离子的钙钛矿包括Pb2+。
71.根据权利要求52至63中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,混合阴离子的钙钛矿选自CH3NH3PbBrI2、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbICl2、CH3NH3PbI2Cl、CH3NH3SnF2Br、CH3NH3SnICl2、CH3NH3SnF2I,CH3NH3SnI2Cl和CH3NH3SnF2Cl。
72.通式(I)的混合卤离子的钙钛矿:
[A][B][X]3 (I)
其中:
[A]是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的至少一种有机阳离子,其中:
(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
[B]是至少一种二价金属阳离子;以及
[X]是两种或更多种不同的卤阴离子。
73.根据权利要求72所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述有机阳离子的通式为(H2N=CH-NH2)+。
74.根据权利要求72或73所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述金属阳离子选自Sn2+和Pb2+。
75.根据权利要求72或73所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述金属阳离子是Pb2+。
76.根据权利要求72至75中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述钙钛矿是通式(IIa)的钙钛矿化合物:
ABX3zX’3(1-z) (IIa)
其中:
A是通式(R5R6N=CH-NR7R8)+的有机阳离子,其中:
(i)R5是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(ii)R6是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
(iii)R7是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;以及
(iv)R8是氢、未取代的或取代的C1-C20烷基,或者未取代的或取代的芳基;
B是选自Sn2+和Pb2+的金属阳离子;
X是第一卤阴离子;
X’是不同于所述第一卤阴离子的第二卤阴离子;以及
z大于0且小于1。
77.根据权利要求76所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,z为0.05至0.95。
78.根据权利要求76或77所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述有机阳离子的通式为(H2N=CH-NH2)+。
79.根据权利要求76至78中任意一项所述的混合卤离子的钙钛矿,其中,所述钙钛矿的通式为(H2N=CH-NH2)PbI3zBr3(1-z)。
80.混合阴离子的钙钛矿在光电器件中作为敏化剂的应用,其中,所述混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
81.根据权利要求80所述的应用,其中,所述混合阴离子的钙钛矿如权利要求2至80中任意一项所进一步限定的。
82.根据权利要求80或81所述的应用,其中,所述光电器件是光伏器件。
83.根据权利要求80或81所述的应用,其中,所述光电器件是发光二极管。
84.一种用于光电器件的光敏材料,所述光敏材料包括混合阴离子的钙钛矿,其中,所述混合阴离子的钙钛矿包括选自卤阴离子和硫族阴离子中的两种或更多种不同的阴离子。
85.根据权利要求84所述的光敏材料,其中,所述混合阴离子的钙钛矿如权利要求2至80中任意一项所进一步限定的。
86.根据权利要求1至51中任意一项所述的光电器件,所述光电器件进一步包括囊封的金属纳米粒子。
87.根据权利要求27至51中任意一项所述的光电器件,所述光电器件进一步包括设置在所述第一电极和所述第二电极之间的囊封的金属纳米粒子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910631007.6A CN110452261A (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201711394655.1A CN107973817B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201711311570.2A CN107964024B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201810158929.5A CN108269922B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910636519.1A CN110372744B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1208793.8A GB201208793D0 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Optoelectronic device |
GB1208793.8 | 2012-05-18 | ||
PCT/GB2013/051306 WO2013171517A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | Optoelectronic devices with organometal perovskites with mixed anions |
Related Child Applications (5)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711394655.1A Division CN107973817B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910631007.6A Division CN110452261A (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910636519.1A Division CN110372744B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201810158929.5A Division CN108269922B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201711311570.2A Division CN107964024B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104662625A true CN104662625A (zh) | 2015-05-27 |
CN104662625B CN104662625B (zh) | 2019-08-13 |
Family
ID=46546306
Family Applications (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711311570.2A Active CN107964024B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201711394655.1A Active CN107973817B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201380037625.9A Active CN104662625B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910636519.1A Active CN110372744B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910631007.6A Pending CN110452261A (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201810158929.5A Active CN108269922B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711311570.2A Active CN107964024B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201711394655.1A Active CN107973817B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910636519.1A Active CN110372744B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201910631007.6A Pending CN110452261A (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
CN201810158929.5A Active CN108269922B (zh) | 2012-05-18 | 2013-05-20 | 包括具有混合阴离子的有机金属钙钛矿的光电器件 |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US11038132B2 (zh) |
EP (3) | EP3024005B1 (zh) |
JP (4) | JP6182597B2 (zh) |
KR (8) | KR20150011002A (zh) |
CN (6) | CN107964024B (zh) |
AU (3) | AU2013261254B2 (zh) |
BR (1) | BR112014028704B1 (zh) |
CY (2) | CY1117578T1 (zh) |
DK (2) | DK2850626T4 (zh) |
ES (2) | ES2853476T3 (zh) |
GB (1) | GB201208793D0 (zh) |
HR (2) | HRP20160559T4 (zh) |
PL (2) | PL3336866T3 (zh) |
PT (1) | PT3336866T (zh) |
WO (1) | WO2013171517A1 (zh) |
ZA (1) | ZA201408425B (zh) |
Cited By (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105280819A (zh) * | 2015-06-16 | 2016-01-27 | 郑州大学 | 一种平面异质结钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
CN105405973A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-16 | 华中科技大学 | 基于钙钛矿类吸光材料的介观太阳能电池及其制备方法 |
CN105469996A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-06 | 中南大学 | 一种基于金属纳米粒子界面修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
CN105594006A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-18 | 戴索有限公司 | 光伏器件 |
CN105702869A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-22 | 上海科技大学 | 一种混合阳离子钙钛矿及其制备方法 |
CN105977389A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-28 | 昆明理工大学 | 一种钙钛矿光吸收材料及其制备方法 |
CN106058055A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-10-26 | 同济大学 | 二维层状有机‑无机复合钙钛矿材料光探测器及制作方法 |
CN106753336A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 首都师范大学 | 一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法和应用 |
CN106757371A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法及装置 |
CN106748885A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 天津市职业大学 | 一种钙钛矿太阳电池用卤化甲脒铅的生产方法 |
CN107022354A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-08-08 | 三星电子株式会社 | 量子点、其制造方法、量子点‑聚合物复合物和包括其的电子装置 |
CN107210134A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-09-26 | 亨特能量企业有限公司 | 钙钛矿材料器件中的双层和三层界面层 |
WO2017177507A1 (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Oled显示器件及其制作方法 |
CN107266337A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-10-20 | 上海大学 | 钙钛矿发光材料甲脒溴化铅纳米晶的低温快速制备方法 |
CN108023019A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-11 | 北京大学深圳研究生院 | 一种钙钛矿光电晶体管及其制备方法 |
CN108493341A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 苏州大学 | 以五氧化二钽作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备 |
CN108495951A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-09-04 | Imec 非营利协会 | 多溶剂钙钛矿组合物 |
CN108807986A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 河南工程学院 | 一种碱式氯化铅微纳结构晶体的制备方法 |
US10189998B2 (en) | 2013-11-26 | 2019-01-29 | Hunt Energy Enterprises, Llc | Doped nickel oxide interfacial layer |
CN109312464A (zh) * | 2016-05-08 | 2019-02-05 | 耶达研究及发展有限公司 | 制备卤化物钙钛矿和钙钛矿相关材料的方法 |
CN109311691A (zh) * | 2016-06-24 | 2019-02-05 | 住友化学株式会社 | 化合物、分散液组合物及树脂组合物 |
CN109311692A (zh) * | 2016-06-24 | 2019-02-05 | 住友化学株式会社 | 组合物及化合物 |
CN109563108A (zh) * | 2016-07-21 | 2019-04-02 | 洛桑联邦理工学院 | 混合的阳离子钙钛矿固态太阳能电池及其制造 |
CN109643761A (zh) * | 2016-09-23 | 2019-04-16 | 株式会社Lg化学 | 有机-无机杂化太阳能电池和用于制造有机-无机杂化太阳能电池的方法 |
CN110754004A (zh) * | 2017-05-05 | 2020-02-04 | 洛桑联邦理工学院 | 长期具有高操作稳定性的基于无机空穴导体的钙钛矿光电转换装置 |
CN111417643A (zh) * | 2017-11-06 | 2020-07-14 | 九州有机光材股份有限公司 | 有机无机钙钛矿、膜、发光膜、延迟荧光放射膜、发光元件及发光元件的制造方法 |
CN111978211A (zh) * | 2015-06-12 | 2020-11-24 | 牛津光伏有限公司 | 光伏装置 |
CN112313813A (zh) * | 2018-06-19 | 2021-02-02 | 花王株式会社 | 层状钙钛矿、光吸收层、附有光吸收层的基板、光电转换元件和太阳能电池 |
US10907050B2 (en) | 2018-11-21 | 2021-02-02 | Hee Solar, L.L.C. | Nickel oxide sol-gel ink |
CN112567545A (zh) * | 2018-08-17 | 2021-03-26 | 艾尼股份公司 | 包括发光太阳能集中器和基于钙钛矿的光伏电池的光伏装置 |
CN112714964A (zh) * | 2018-07-13 | 2021-04-27 | 牛津大学科技创新有限公司 | 可调的发蓝光的铅卤化物钙钛矿 |
CN114096511A (zh) * | 2019-04-02 | 2022-02-25 | 索尔股份公司 | 有机碘化物的合成方法、包含有机碘化物的钙钛矿形成用组合物和具有由此获得的钙钛矿层的光伏电池 |
US11280953B2 (en) | 2015-12-29 | 2022-03-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dots, production methods thereof, and electronic devices including the same |
CN115710495A (zh) * | 2021-08-23 | 2023-02-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种二维非铅钙钛矿材料及其制备方法和应用 |
US11746290B2 (en) | 2013-09-26 | 2023-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same |
WO2024021540A1 (zh) * | 2022-07-27 | 2024-02-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Families Citing this family (192)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9181475B2 (en) | 2012-02-21 | 2015-11-10 | Northwestern University | Photoluminescent compounds |
WO2013171518A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Isis Innovation Limited | Optoelectronic device comprising porous scaffold material and perovskites |
WO2013171520A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Isis Innovation Limited | Optoelectronic device comprising perovskites |
GB201208793D0 (en) * | 2012-05-18 | 2012-07-04 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
CN106684246B (zh) | 2012-09-18 | 2020-01-21 | 牛津大学科技创新有限公司 | 光电器件 |
JP6128900B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2017-05-17 | 大阪瓦斯株式会社 | 無機ホール輸送材を使用したペロブスカイト系光電変換装置 |
US10510914B2 (en) | 2013-03-21 | 2019-12-17 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Transparent energy-harvesting devices |
JP6415223B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2018-10-31 | 積水化学工業株式会社 | 有機無機複合薄膜太陽電池 |
US9997714B2 (en) | 2013-10-02 | 2018-06-12 | Merck Patent Gmbh | Hole transport material |
US11180660B2 (en) | 2013-11-26 | 2021-11-23 | Cubic Perovskite Llc | Mixed cation perovskite material devices |
US9425396B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-08-23 | Hunt Energy Enterprises L.L.C. | Perovskite material layer processing |
US9136408B2 (en) | 2013-11-26 | 2015-09-15 | Hunt Energy Enterprises, Llc | Perovskite and other solar cell materials |
CN103682153B (zh) * | 2013-11-28 | 2017-02-08 | 中国科学院物理研究所 | 用于钙钛矿型有机卤化铅薄膜太阳能电池的金属‑绝缘层‑半导体背接触界面结构及其制备方法 |
WO2015092397A1 (en) | 2013-12-17 | 2015-06-25 | Isis Innovation Limited | Photovoltaic device comprising a metal halide perovskite and a passivating agent |
GB201322572D0 (en) | 2013-12-19 | 2014-02-05 | Oxford Photovoltaics Ltd | Connection of photoactive regions in an optoelectronic device |
JP2015119102A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | アイシン精機株式会社 | ハイブリッド型太陽電池 |
US10243141B2 (en) | 2013-12-23 | 2019-03-26 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Precursor of inorganic/organic hybrid perovskite compound |
CN103779101A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-05-07 | 浙江大学 | 一种杂化固体太阳能电池及其制备方法 |
CN103762344B (zh) * | 2014-01-21 | 2016-08-17 | 华中科技大学 | 一种两性分子改性的钙钛矿光电功能材料及其应用 |
CN106170877B (zh) * | 2014-02-26 | 2018-08-31 | 联邦科学和工业研究组织 | 形成钙钛矿光敏装置的光敏层的方法 |
CN106457063A (zh) * | 2014-03-17 | 2017-02-22 | 莫纳什大学 | 用于制备基于钙钛矿的太阳能电池的改进的沉淀方法 |
JP5943492B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2016-07-05 | 旭化成株式会社 | シリコン太陽電池 |
JP6337561B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-06-06 | 株式会社リコー | ペロブスカイト型太陽電池 |
CN103915567A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-09 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种以无机化合物为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池 |
WO2015160838A1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | Northwestern University | Lead-free solid-state organic-inorganic halide perovskite photovoltaic cells |
CN110571334A (zh) * | 2014-04-16 | 2019-12-13 | 株式会社理光 | 光电转换元件 |
WO2015159952A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、これを用いた太陽電池ならびに光電変換素子の製造方法 |
US9966198B2 (en) | 2014-04-24 | 2018-05-08 | Northwestern University | Solar cells with perovskite-based light sensitization layers |
JP6175463B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2017-08-02 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、これを用いた太陽電池ならびに光電変換素子の製造方法 |
GB201407606D0 (en) * | 2014-04-30 | 2014-06-11 | Cambridge Entpr Ltd | Electroluminescent device |
CN103956431B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-10-20 | 华南理工大学 | 一种溶液加工的有机‑无机平面异质结太阳电池及其制备 |
GB201408947D0 (en) * | 2014-05-20 | 2014-07-02 | Oxford Photovoltaics Ltd | Increased - transparency optoelectronic device |
WO2015184197A2 (en) | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for producing and using perovskite materials and devices therefrom |
CN103996749B (zh) * | 2014-06-04 | 2016-02-10 | 山西大学 | 一种钙钛矿太阳能电池光阳极的原位制备方法 |
US20150380169A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Surface-Passivated Mesoporous Structure Solar Cell |
US20150380170A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Mesoporous Structure Solar Cell with Siloxane Barrier |
TWI532198B (zh) * | 2014-07-02 | 2016-05-01 | 國立成功大學 | 太陽能電池及其製造方法 |
WO2016009956A1 (ja) * | 2014-07-12 | 2016-01-21 | 株式会社カネカ | 複合太陽電池、太陽電池モジュール、および集光太陽電池 |
CN105280817B (zh) | 2014-07-16 | 2017-11-07 | 财团法人工业技术研究院 | 太阳能电池与其形成方法 |
US9305715B2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-04-05 | Hunt Energy Enterprises Llc | Method of formulating perovskite solar cell materials |
WO2016021112A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Okinawa Institute Of Science And Technology School Corporation | System and method based on multi-source deposition for fabricating perovskite film |
GB201414110D0 (en) * | 2014-08-08 | 2014-09-24 | Isis Innovation | Thin film production |
CN104157788B (zh) * | 2014-08-19 | 2017-03-29 | 武汉大学 | 一种基于SnO2的钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法 |
CN105448524B (zh) * | 2014-09-05 | 2018-03-20 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 银掺杂有机金属钙钛矿材料、太阳能电池及其制作方法 |
ES2563361B1 (es) * | 2014-09-12 | 2016-09-14 | Abengoa Research, S.L. | Compuesto aromático policíclico sustituido como material de transporte de huecos en células solares de estado sólido basadas en perovskita |
CN106660941A (zh) * | 2014-09-16 | 2017-05-10 | 株式会社吴羽 | 有机无机混成化合物、胺氢碘酸盐、光电转换元件用组合物及光电转换元件 |
CN104218109B (zh) * | 2014-09-22 | 2016-05-25 | 南开大学 | 一种高效率钙钛矿薄膜太阳电池及其制备方法 |
JP5926467B1 (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-25 | 積水化学工業株式会社 | 太陽電池 |
BR112017006760B1 (pt) * | 2014-10-14 | 2022-09-06 | Sekisui Chemical Co., Ltd | Célula solar |
KR101540364B1 (ko) * | 2014-11-05 | 2015-07-30 | 한국과학기술연구원 | Zso 기반 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조방법 |
KR101703451B1 (ko) | 2014-11-06 | 2017-02-09 | 포항공과대학교 산학협력단 | 엑시톤 버퍼층을 포함하는 페로브스카이트 발광 소자 및 이의 제조방법 |
US11205757B2 (en) | 2014-11-06 | 2021-12-21 | Sn Display Co., Ltd. | Core-shell structured perovskite particle light-emitter, method of preparing the same and light emitting device using the same |
WO2016072805A1 (ko) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | 포항공과대학교 산학협력단 | 페로브스카이트 나노결정입자 및 이를 이용한 광전자 소자 |
KR101643052B1 (ko) | 2014-11-06 | 2016-07-27 | 포항공과대학교 산학협력단 | 파장변환입자, 파장변환입자의 제조방법, 및 파장변환입자를 포함하는 발광 소자 |
CN107108461B (zh) * | 2014-11-06 | 2020-04-28 | 浦项工科大学校产学协力团 | 钙钛矿纳米结晶粒子及利用该粒子的光电元件 |
WO2016072810A1 (ko) | 2014-11-06 | 2016-05-12 | 포항공과대학교 산학협력단 | 엑시톤 버퍼층을 포함하는 페로브스카이트 발광 소자 및 이의 제조방법 |
KR101724210B1 (ko) | 2014-11-06 | 2017-04-07 | 포항공과대학교 산학협력단 | 페로브스카이트 발광소자용 발광층 및 이의 제조방법과 이를 이용한 페로브스카이트 발광소자 |
WO2016080854A2 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Qatar Foundation For Education, Science And Community Development | Hybrid organic-inorganic perovskite-based solar cell with copper oxide as a hole transport material |
GB201421133D0 (en) * | 2014-11-28 | 2015-01-14 | Cambridge Entpr Ltd | Electroluminescent device |
PL3227394T3 (pl) * | 2014-12-03 | 2020-02-28 | Saule Spółka Akcyjna | Kompozycja powłokotwórcza oraz sposób wytwarzania powłoki fotoaktywnej |
WO2016093485A1 (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 태양전지 |
KR101856726B1 (ko) * | 2014-12-08 | 2018-05-10 | 주식회사 엘지화학 | 유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 태양전지 |
DE102014225541A1 (de) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Siemens Healthcare Gmbh | Detektionsschicht umfassend Perowskitkristalle |
DE102014225543B4 (de) * | 2014-12-11 | 2021-02-25 | Siemens Healthcare Gmbh | Perowskit-Partikel mit Beschichtung aus einem Halbleitermaterial, Verfahren zu deren Herstellung, Detektor, umfassend beschichtete Partikel, Verfahren zur Herstellung eines Detektors und Verfahren zur Herstellung einer Schicht umfassend beschichtete Partikel |
JP2016132638A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 三菱化学株式会社 | 有機無機ペロブスカイト化合物、発光体、半導体材料、電子デバイス及び太陽電池 |
JPWO2016121700A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-11-09 | 次世代化学材料評価技術研究組合 | ハロゲン化スズ(ii)系ペロブスカイト薄膜およびその製造方法、ならびにそれを用いた電子デバイスおよび光電変換装置 |
KR101543438B1 (ko) * | 2015-02-27 | 2015-08-11 | 성균관대학교산학협력단 | 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조 방법 |
US9701696B2 (en) | 2015-02-27 | 2017-07-11 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for producing single crystal mixed halide perovskites |
EP3065189A1 (en) | 2015-03-05 | 2016-09-07 | Solaronix Sa | Novel hole transport materials and optoelectronic devices containing the same |
JP2016178166A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 積水化学工業株式会社 | 光電極の製造方法、光電極、太陽電池の製造方法および太陽電池 |
JP2016178167A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 積水化学工業株式会社 | 光電極の製造方法、光電極、太陽電池の製造方法および太陽電池 |
CN104733617A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-06-24 | 朱熹 | 利用大晶粒形成来制备高效率钙钛矿型太阳能电池 |
WO2016161392A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Optoelectronic devices fabricated with defect tolerant semiconductors |
WO2016163985A1 (en) * | 2015-04-06 | 2016-10-13 | Tao Xu | Perovskite photovoltaic device |
JP6501303B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2019-04-17 | 国立大学法人金沢大学 | 微粒子化ペロブスカイト膜及びそれを用いた機能性素子 |
WO2016200897A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Single-layer light-emitting diodes using organometallic halide perovskite/ionic-conducting polymer composite |
GB201510351D0 (en) | 2015-06-12 | 2015-07-29 | Oxford Photovoltaics Ltd | Method of depositioning a perovskite material |
CN105023921B (zh) * | 2015-06-17 | 2017-11-28 | 华北电力大学 | 一种钙钛矿‑硅整体级联叠层太阳电池及其制备方法 |
JP6566738B2 (ja) * | 2015-06-22 | 2019-08-28 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、太陽電池、および、光電変換素子の多孔質層の形成方法 |
JP6379074B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2018-08-22 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子及び太陽電池 |
US10908318B2 (en) | 2015-06-30 | 2021-02-02 | Cambridge Enterprise Limited | Luminescent device |
JP6476085B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2019-02-27 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子及び太陽電池 |
PL3320571T3 (pl) * | 2015-07-10 | 2021-02-08 | Hunt Perovskite Technologies, L.L.C. | Przetwarzanie warstwy materiału perowskitowego |
GB201513272D0 (en) * | 2015-07-28 | 2015-09-09 | Isis Innovation | Luminescent material |
JP6725221B2 (ja) * | 2015-07-31 | 2020-07-15 | 積水化学工業株式会社 | 薄膜太陽電池 |
JP6469053B2 (ja) * | 2015-09-17 | 2019-02-13 | 旭化成株式会社 | 組成物及びその製造方法 |
CN105226192A (zh) * | 2015-10-11 | 2016-01-06 | 复旦大学 | 一种可拉伸的线状钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
WO2017087611A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Multi-layered perovskites, devices, and methods of making the same |
EP3182466B1 (en) | 2015-12-14 | 2020-04-08 | Oxford Photovoltaics Limited | Photovoltaic module encapsulation |
KR102498798B1 (ko) | 2015-12-22 | 2023-02-09 | 삼성전자주식회사 | 양자점 및 이를 포함하는 소자 |
CN105575964B (zh) * | 2015-12-22 | 2018-08-21 | 苏州大学 | 结合太阳能电池和光探测器的自驱动光电探测体系及其制备方法 |
JP6431513B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2018-11-28 | 旭化成株式会社 | 組成物 |
US10622161B2 (en) | 2016-01-06 | 2020-04-14 | Nutech Ventures | Narrow band perovskite single crystal photodetectors with tunable spectral response |
CN105609652B (zh) * | 2016-02-06 | 2018-04-20 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种基于钙钛矿材料的发光二极管的制备方法 |
CN105679966B (zh) * | 2016-02-06 | 2018-04-06 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种基于钙钛矿材料的晶体管的制备方法 |
CN105679944B (zh) * | 2016-02-06 | 2018-11-06 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种基于钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法 |
WO2017165434A1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | Nutech Ventures | Sensitive x-ray and gamma-ray detectors including perovskite single crystals |
KR102059556B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2019-12-26 | 성균관대학교산학협력단 | Pb-free 유무기 복합 페로브스카이트를 이용한 멤리스터 |
KR20170113453A (ko) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 성균관대학교산학협력단 | 층상 유무기 복합 페로브스카이트를 이용한 멤리스터 |
KR101877302B1 (ko) | 2016-04-05 | 2018-07-11 | 한국화학연구원 | 무/유기 하이브리드 페로브스카이트 화합물 막 및 이의 제조방법 |
KR102692575B1 (ko) | 2016-04-11 | 2024-08-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 페로브스카이트 화합물, 이를 포함한 박막 및 이를 포함한 광전자 장치 |
JP7021782B2 (ja) * | 2016-04-22 | 2022-02-17 | ザ トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | 有機-無機ハイブリッドペロブスカイトナノ結晶およびそれを作製する方法 |
JP6857868B2 (ja) * | 2016-04-25 | 2021-04-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光吸収材料およびそれを用いた太陽電池 |
JP6430437B2 (ja) * | 2016-06-01 | 2018-11-28 | 旭化成株式会社 | 集合体 |
KR102562899B1 (ko) | 2016-06-02 | 2023-08-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 |
KR102600473B1 (ko) | 2016-06-09 | 2023-11-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 조명장치 |
TR201608131A2 (tr) * | 2016-06-15 | 2016-08-22 | Yenel Esma | Lületaşi bi̇leşenleri̇ üzeri̇ne oluşturulan yeni̇ perovski̇t duyarli güneş hücresi̇ |
US10332688B2 (en) | 2016-06-29 | 2019-06-25 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for making perovskite solar cells having improved hole-transport layers |
JP6431134B2 (ja) * | 2016-07-12 | 2018-11-28 | 旭化成株式会社 | 組成物 |
KR101810155B1 (ko) * | 2016-07-29 | 2017-12-19 | 울산과학기술원 | 고효율 페로브스카이트 화합물계 막의 제조방법 및 이를 포함하는 태양전지 |
EP3500577B1 (en) | 2016-08-22 | 2021-12-01 | Raynergy Tek Inc. | Organic semiconducting compounds |
JP6181261B1 (ja) * | 2016-09-13 | 2017-08-16 | 株式会社東芝 | 光電変換素子 |
WO2018056667A1 (ko) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 주식회사 엘지화학 | 유-무기 복합 태양전지 및 유-무기 복합 태양전지 제조방법 |
US10825996B2 (en) | 2016-09-27 | 2020-11-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Tunable light emitting diodes utilizing quantum-confined layered perovskite emitters |
US10796901B2 (en) * | 2016-09-29 | 2020-10-06 | Nanoco Technologies Ltd. | Shelling of halide perovskite nanoparticles for the prevention of anion exchange |
KR102629585B1 (ko) * | 2016-10-04 | 2024-01-25 | 삼성전자주식회사 | 광전 변환 소자 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
JP2019536744A (ja) | 2016-10-05 | 2019-12-19 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機半導体化合物 |
WO2018065356A1 (en) | 2016-10-05 | 2018-04-12 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
EP3306690B1 (en) | 2016-10-05 | 2022-09-07 | Raynergy Tek Inc. | Organic semiconducting compounds |
WO2018071890A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Oriented perovskite crystals and methods of making the same |
WO2018078080A1 (en) | 2016-10-31 | 2018-05-03 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
KR102626917B1 (ko) * | 2016-11-24 | 2024-01-18 | 삼성전자주식회사 | 나노결정, 그 제조방법 및 광전자 소자 |
EP3333170B1 (en) | 2016-12-06 | 2020-04-29 | Merck Patent GmbH | Asymmetrical polycyclic compounds for use in organic semiconductors |
KR102162547B1 (ko) * | 2017-01-26 | 2020-10-08 | 울산과학기술원 | 4가 금속 이온을 함유하는 칼코젠화 유무기 페로브스카이트 화합물 및 이의 제조방법 |
US10651408B2 (en) * | 2017-02-14 | 2020-05-12 | International Business Machines Corporation | Selenium-fullerene heterojunction solar cell |
GB2559800B (en) | 2017-02-20 | 2019-06-12 | Oxford Photovoltaics Ltd | Multijunction photovoltaic device |
JP6378383B1 (ja) | 2017-03-07 | 2018-08-22 | 株式会社東芝 | 半導体素子およびその製造方法 |
CN110914279A (zh) | 2017-03-09 | 2020-03-24 | 默克专利股份有限公司 | 有机半导体化合物 |
EP3379592B1 (en) | 2017-03-17 | 2023-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photoelectric conversion device including perovskite compound, method of manufacturing the same, and imaging device including the same |
JP6960233B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2021-11-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール |
US11205735B2 (en) | 2017-05-05 | 2021-12-21 | Universidad De Antioquia | Low temperature p-i-n hybrid mesoporous optoelectronic device |
EP3401305A1 (en) | 2017-05-12 | 2018-11-14 | Dottikon Es Holding Ag | Indane derivatives and their use in organic electronics |
TWI774767B (zh) | 2017-05-12 | 2022-08-21 | 瑞士商多蒂孔股份有限公司 | 茚烷衍生物及其在有機電子產品的用途 |
WO2019005663A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Northwestern University | ORGANIC-INORGANIC HYBRID PERROSKITE COMPOUNDS |
KR101962848B1 (ko) * | 2017-07-17 | 2019-03-27 | 포항공과대학교 산학협력단 | 비대칭 알킬기가 치환된 유기 반도체 화합물 및 이를 포함하는 태양전지 |
CN109285846B (zh) | 2017-07-20 | 2023-10-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 光传感器及使用它的光检测装置 |
EP3665729B1 (en) | 2017-08-11 | 2021-07-07 | Raynergy Tek Inc. | Organic semiconducting polymer |
CN111094298A (zh) | 2017-09-13 | 2020-05-01 | 默克专利股份有限公司 | 有机半导体化合物 |
KR102125008B1 (ko) * | 2017-09-13 | 2020-06-22 | 아주대학교산학협력단 | 비풀러렌 전자 전달 물질 및 이를 이용한 페로브스카이트 태양전지 |
KR101952154B1 (ko) * | 2017-09-22 | 2019-02-26 | 포항공과대학교 산학협력단 | 다양한 환경에서 사용가능한 인공잎 장치 및 이의 제조방법 |
US10553367B2 (en) * | 2017-10-20 | 2020-02-04 | Qatar Foundation | Photovoltaic perovskite oxychalcogenide material and optoelectronic devices including the same |
WO2019086400A1 (en) | 2017-11-02 | 2019-05-09 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
US12101992B2 (en) | 2017-11-10 | 2024-09-24 | Raynergy Tek Incorporation | Organic semiconducting compounds |
EP3486960A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-22 | Universidad De Córdoba | Optoelectronic device comprising guanidinium in the organic-inorganic perovskite |
KR101945814B1 (ko) | 2017-12-20 | 2019-02-08 | 성균관대학교산학협력단 | 저항 변화 메모리 소자 및 이의 제조 방법 |
US11094884B2 (en) * | 2018-01-12 | 2021-08-17 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Rapid metal oxide layer-specific photonic treatment using UV LED for fabrication of flexible perovskite structures |
WO2019154973A1 (en) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
KR102528301B1 (ko) | 2018-02-26 | 2023-05-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전자 장치 및 조명 장치 |
CN108400195A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-14 | 郑州大学 | 一种基于Cs2AgBiBr6薄膜的光电导型探测器及制备方法 |
WO2019185578A1 (en) | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
US20210070770A1 (en) | 2018-03-28 | 2021-03-11 | Raynergy Tek Inc. | Organic semiconducting compounds |
US20210280791A1 (en) | 2018-04-27 | 2021-09-09 | Raynergy Tek Incorporation | Organic semiconducting polymers |
GB201811538D0 (en) | 2018-07-13 | 2018-08-29 | Univ Oxford Innovation Ltd | Stabilised a/m/x materials |
GB201811539D0 (en) | 2018-07-13 | 2018-08-29 | Univ Oxford Innovation Ltd | Fabrication process for a/m/x materials |
US20220131078A1 (en) | 2018-07-13 | 2022-04-28 | Flexenable Ltd | Organic semiconducting compounds |
EP3824492A4 (en) | 2018-07-18 | 2022-04-20 | Massachusetts Institute of Technology | ALTERNATE MULTI-SOURCE VAPOR TRANSPORT DEPOSITION |
CN108987522A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光电传感器、光电传感组件及其制作方法 |
WO2020048939A1 (en) | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
CN109216560B (zh) * | 2018-10-17 | 2021-02-09 | 重庆大学 | 一种具有硫化铟薄膜的无机钙钛矿太阳能电池制备方法及其产品 |
EP3650438A1 (en) | 2018-11-09 | 2020-05-13 | Dottikon Es Holding Ag | Di-, tri- and tetraphenylindane derivatives and their use in organic electronics |
CN109394235B (zh) * | 2018-11-27 | 2022-02-08 | 浙江清华柔性电子技术研究院 | 柔性血氧传感器及其制作方法 |
GB201820427D0 (en) | 2018-12-14 | 2019-01-30 | Univ Oxford Innovation Ltd | Device interlayer |
FI130068B (en) * | 2018-12-31 | 2023-01-31 | Aalto Univ Foundation Sr | Double-sided solar cell unit |
WO2020144885A1 (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池 |
JP6628119B1 (ja) * | 2019-01-08 | 2020-01-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池 |
US10727428B1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-07-28 | Natioinal Technology & Engineering Solutions Of Sa | Organic-semiconducting hybrid solar cell |
WO2020161052A1 (en) | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting polymers |
WO2020178298A1 (en) | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Raynergy Tek Inc. | Organic semiconducting composition |
GB2583965A (en) | 2019-05-16 | 2020-11-18 | Oxford Photovoltaics Ltd | Photovoltaic device |
CN110491996B (zh) * | 2019-07-09 | 2022-08-05 | 中南民族大学 | 一种基于氨基喹啉类离子液体的二维碳基钙钛矿太阳能电池 |
EP3764406A1 (en) | 2019-07-11 | 2021-01-13 | Oxford Photovoltaics Limited | Multi-junction photovoltaic device |
KR102272548B1 (ko) * | 2019-08-08 | 2021-07-05 | 고려대학교 산학협력단 | 페로브스카이트 광전소자 및 이의 제조방법 |
JP7398681B2 (ja) * | 2019-08-27 | 2023-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池 |
JP2021132108A (ja) * | 2020-02-19 | 2021-09-09 | シャープ株式会社 | 光電変換素子、及び光電変換素子の製造方法 |
WO2021187341A1 (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | キヤノン株式会社 | 光電変換素子、該光電変換素子を有する光電変換装置 |
CN111430547B (zh) * | 2020-03-19 | 2023-10-17 | 电子科技大学 | 一种基于虾青素阴极缓冲层的有机太阳能电池及其制备方法 |
US20230171974A1 (en) * | 2020-05-28 | 2023-06-01 | Japan Science And Technology Agency | Core-shell particle, composite, light-receiving member for photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element |
CN113823747A (zh) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | Tcl科技集团股份有限公司 | 纳米材料及其制备方法和发光二极管 |
KR20230038479A (ko) | 2020-06-18 | 2023-03-20 | 옥스퍼드 포토발테익스 리미티드 | 금속 산질화물 층을 구비한 다접합 광기전 디바이스 |
JPWO2022004882A1 (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | ||
TWI765376B (zh) | 2020-10-20 | 2022-05-21 | 財團法人工業技術研究院 | 鈣鈦礦薄膜及其前驅組成物、鈣鈦礦薄膜製備方法、包括此薄膜之半導體元件 |
WO2022104483A1 (en) * | 2020-11-23 | 2022-05-27 | Solaires Entreprises Inc. | 2d/3d alloyed halide perovskites: method for their preparation and use in solar cells |
KR102513963B1 (ko) * | 2021-01-12 | 2023-03-23 | 동서대학교 산학협력단 | 광전기화학 물분해(Photoelectrochemical water splitting)용 P(NDI2OD-T2)광전극 제조방법 |
KR20220129261A (ko) * | 2021-03-16 | 2022-09-23 | 주성엔지니어링(주) | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
CN115838592A (zh) * | 2021-08-23 | 2023-03-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种二维锡基钙钛矿材料及其制备方法和应用 |
CN113937245B (zh) * | 2021-09-03 | 2023-09-01 | 华中科技大学 | 一种高效白光有机无机杂化锌基二维钙钛矿材料与制备 |
GB202114040D0 (en) | 2021-09-30 | 2021-11-17 | Oxford Photovoltaics Ltd | Perovskite materials and their use in photocoltaic devices |
CN118251380A (zh) | 2021-11-04 | 2024-06-25 | 多蒂肯独家合成控股公司 | 螺-(茚满-芴)型化合物及其在有机电子器件中的用途 |
WO2023170304A1 (en) | 2022-03-11 | 2023-09-14 | Oxford Photovoltaics Limited | Process for making multicomponent perovskites |
GB202203452D0 (en) | 2022-03-11 | 2022-04-27 | Oxford Photovoltaics Ltd | Sequential deposition of perovskites |
WO2023247416A1 (en) | 2022-06-21 | 2023-12-28 | Dottikon Es Holding Ag | Tetraarylbenzidine type compounds and their use in organic electronics |
WO2024191096A1 (ko) * | 2023-03-10 | 2024-09-19 | 포항공과대학교 산학협력단 | 준할라이드 첨가제를 포함하는 페로브스카이트 복합체, 그를 포함하는 전자소자 및 그의 제조방법 |
Family Cites Families (82)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3323324B2 (ja) | 1993-06-18 | 2002-09-09 | 株式会社リコー | 発光ダイオードおよび発光ダイオードアレイ |
US5721634A (en) | 1996-10-09 | 1998-02-24 | Boeing North American, Inc. | Cesium-germanium halide salts forming nonlinear optical crystals |
US5882548A (en) | 1997-05-08 | 1999-03-16 | International Business Machines Corporation | Luminescent organic-inorganic perovskites with a divalent rare earth metal halide framework |
JP3693468B2 (ja) | 1997-07-23 | 2005-09-07 | シャープ株式会社 | 半導体発光素子 |
US5871579A (en) | 1997-09-25 | 1999-02-16 | International Business Machines Corporation | Two-step dipping technique for the preparation of organic-inorganic perovskite thin films |
US6027666A (en) | 1998-06-05 | 2000-02-22 | The Governing Council Of The University Of Toronto | Fast luminescent silicon |
US6180956B1 (en) | 1999-03-03 | 2001-01-30 | International Business Machine Corp. | Thin film transistors with organic-inorganic hybrid materials as semiconducting channels |
US6150536A (en) | 1999-07-08 | 2000-11-21 | International Business Machines Corporation | Dye doped organic-inorganic hybrid materials |
US6420056B1 (en) | 1999-07-08 | 2002-07-16 | International Business Machines Corporation | Electroluminescent device with dye-containing organic-inorganic hybrid materials as an emitting layer |
US6384321B1 (en) | 1999-09-24 | 2002-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrolyte composition, photosensitized solar cell using said electrolyte composition, and method of manufacturing photosensitized solar cell |
JP2001148491A (ja) | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 光電変換素子 |
US6429318B1 (en) * | 2000-02-07 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporaiton | Layered organic-inorganic perovskites having metal-deficient inorganic frameworks |
JP3542077B2 (ja) | 2000-09-08 | 2004-07-14 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | 有機アンモニウム・無機層状ペロブスカイト化合物とその製造方法 |
JP4278080B2 (ja) | 2000-09-27 | 2009-06-10 | 富士フイルム株式会社 | 高感度受光素子及びイメージセンサー |
JP2002198551A (ja) | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換素子とそれを用いた光電変換装置及び光電変換素子の製造方法 |
JP2002299063A (ja) | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Japan Science & Technology Corp | 臭化鉛系層状ペロブスカイト化合物を発光層とした電界発光素子 |
US6709929B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-03-23 | North Carolina State University | Methods of forming nano-scale electronic and optoelectronic devices using non-photolithographically defined nano-channel templates |
JP4729203B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2011-07-20 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト化合物の燐光を利用した電界発光素子 |
EP1837930A1 (en) * | 2001-09-04 | 2007-09-26 | Sony Deutschland GmbH | Photovoltaic device and method for preparing the same |
JP3779596B2 (ja) | 2001-11-16 | 2006-05-31 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ポジトロンエミッショントモグラフィ装置 |
JP4010170B2 (ja) | 2002-04-11 | 2007-11-21 | ソニー株式会社 | 光電変換素子の製造方法 |
WO2003107471A1 (ja) | 2002-06-14 | 2003-12-24 | 日立マクセル株式会社 | 光電変換素子及びその製造方法 |
US20060162767A1 (en) | 2002-08-16 | 2006-07-27 | Angelo Mascarenhas | Multi-junction, monolithic solar cell with active silicon substrate |
JP4259081B2 (ja) | 2002-10-10 | 2009-04-30 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
AU2003272969A1 (en) | 2002-10-10 | 2004-05-04 | Kansai Paint Co., Ltd. | Method for forming semiconductor film and use of semiconductor film |
US6995445B2 (en) | 2003-03-14 | 2006-02-07 | The Trustees Of Princeton University | Thin film organic position sensitive detectors |
US7741559B2 (en) * | 2003-05-13 | 2010-06-22 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion element |
JP4598673B2 (ja) | 2003-06-13 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 発光素子及び表示装置 |
JP4191566B2 (ja) | 2003-09-12 | 2008-12-03 | アトミック エナジー カウンセル − インスティトゥート オブ ニュークリアー エナジー リサーチ | 電流ブロック構造を有する発光ダイオードおよびその製造方法 |
US7045205B1 (en) | 2004-02-19 | 2006-05-16 | Nanosolar, Inc. | Device based on coated nanoporous structure |
US20050236033A1 (en) | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Lawandy Nabil M | Plasmon enhanced sensitized photovoltaic cells |
US8592680B2 (en) | 2004-08-11 | 2013-11-26 | The Trustees Of Princeton University | Organic photosensitive devices |
EA010503B1 (ru) | 2004-09-27 | 2008-10-30 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Им. Б.И.Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Высокоэффективный узконаправленный преобразователь света |
EP1724838A1 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-22 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Tandem photovoltaic conversion device |
JP2007031178A (ja) | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Utsunomiya Univ | CdTe系酸化物薄膜及びその形成方法 |
US8034745B2 (en) | 2005-08-01 | 2011-10-11 | Amit Goyal | High performance devices enabled by epitaxial, preferentially oriented, nanodots and/or nanorods |
JP2007095488A (ja) | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 発光素子およびその製造方法 |
EP2007843B1 (en) | 2006-04-03 | 2009-12-02 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Organic electroluminescent device |
US20090242027A1 (en) | 2006-07-05 | 2009-10-01 | Teruhisa Inoue | Dye-Sensitized Solar Cell |
TW200821321A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-16 | Ind Tech Res Inst | Ruthenium complexes with tridentate heterocyclic chelate and dye-sensitized solar cells using the same as dye-sensitizers |
KR100838158B1 (ko) | 2007-01-04 | 2008-06-13 | 한국과학기술연구원 | 메조 다공성 금속산화물 박막을 포함하는 염료감응태양전지용 광전극 및 이의 제조방법 |
JP2008189947A (ja) | 2007-01-31 | 2008-08-21 | National Institute For Materials Science | ペロブスカイト薄膜及びその製造方法 |
KR20080079894A (ko) | 2007-02-28 | 2008-09-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법 |
JP2008227330A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Canon Inc | 発光素子 |
JP2009006548A (ja) | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Saga Univ | 有機無機層状ペロブスカイト化合物薄膜及びその作製方法 |
CN101779258A (zh) | 2007-07-25 | 2010-07-14 | 聚合物华润有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
US20090032097A1 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Bigioni Terry P | Enhancement of dye-sensitized solar cells using colloidal metal nanoparticles |
KR20090052696A (ko) | 2007-11-21 | 2009-05-26 | 한국전자통신연구원 | p-n 접합 다이오드를 포함하는 기판을 구비한 염료감응태양전지 |
JP5093694B2 (ja) | 2008-02-19 | 2012-12-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 酸化物ぺロブスカイト薄膜el素子 |
US20110011456A1 (en) | 2008-03-19 | 2011-01-20 | Liyuan Han | Photosensitizer and solar cell using the same |
JP2010009786A (ja) | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Sharp Corp | 色素増感型太陽電池および色素増感型太陽電池モジュール |
CN101635203B (zh) | 2008-07-27 | 2011-09-28 | 比亚迪股份有限公司 | 一种半导体电极及制法和含有该半导体电极的太阳能电池 |
JP2010103500A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-05-06 | Toppan Printing Co Ltd | 有機電界発光素子及びその製造方法、画像表示装置、照明装置 |
TW201032340A (en) | 2009-02-26 | 2010-09-01 | Nat Applied Res Laboratories | A silicon quantum dot near-infrared phototransistor detector |
US20110089402A1 (en) | 2009-04-10 | 2011-04-21 | Pengfei Qi | Composite Nanorod-Based Structures for Generating Electricity |
KR101061970B1 (ko) | 2009-05-25 | 2011-09-05 | 한국과학기술연구원 | 전도성 비금속 필름을 이용한 광전극 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 |
KR101174088B1 (ko) | 2009-06-25 | 2012-08-14 | 제일모직주식회사 | 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자 |
GB0916037D0 (en) * | 2009-09-11 | 2009-10-28 | Isis Innovation | Device |
JP5489621B2 (ja) | 2009-09-29 | 2014-05-14 | ヤヱガキ醗酵技研株式会社 | 光電変換素子とその光電変換素子を用いた光発電装置 |
GB0920918D0 (en) | 2009-11-27 | 2010-01-13 | Isis Innovation | Device |
EP2510073B1 (en) | 2009-12-08 | 2017-07-05 | Omnipv, Inc. | Luminescent materials that emit light in the visible range or the near infrared range and methods of forming thereof |
KR101068131B1 (ko) * | 2009-12-29 | 2011-09-28 | 한국화학연구원 | 광양극 양자점 감응형 태양전지 및 광양극 제조방법 |
EP2560212B1 (en) | 2010-02-18 | 2019-06-12 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method for manufacturing a nanostructured inorganic/organic heterojunction solar cell |
GB201004106D0 (en) | 2010-03-11 | 2010-04-28 | Isis Innovation | Device |
JP5621488B2 (ja) | 2010-03-17 | 2014-11-12 | ソニー株式会社 | 光電変換装置 |
JP2011238472A (ja) | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Sony Corp | 光電変換装置 |
CA2743346C (en) | 2010-06-18 | 2018-04-24 | Institut National De La Recherche Scientifique (Inrs) | Combined pn junction and bulk photovoltaic device |
CN102468413B (zh) | 2010-11-09 | 2014-10-29 | 四川新力光源股份有限公司 | 一种交流led发光装置 |
GB201020209D0 (en) | 2010-11-29 | 2011-01-12 | Isis Innovation | Device |
KR101172374B1 (ko) | 2011-02-14 | 2012-08-08 | 성균관대학교산학협력단 | 페로브스카이트계 염료를 이용한 염료감응 태양 전지 및 이의 제조방법 |
US20120048329A1 (en) | 2011-06-02 | 2012-03-01 | Lalita Manchanda | Charge-coupled photovoltaic devices |
US9484475B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-11-01 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Semiconductor ferroelectric compositions and their use in photovoltaic devices |
US9181475B2 (en) * | 2012-02-21 | 2015-11-10 | Northwestern University | Photoluminescent compounds |
GB201203881D0 (en) | 2012-03-05 | 2012-04-18 | Isis Innovation | Mesoporous single crystal semiconductore |
WO2013171520A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Isis Innovation Limited | Optoelectronic device comprising perovskites |
GB201208793D0 (en) | 2012-05-18 | 2012-07-04 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
WO2013171518A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Isis Innovation Limited | Optoelectronic device comprising porous scaffold material and perovskites |
EP2693503A1 (en) | 2012-08-03 | 2014-02-05 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Organo metal halide perovskite heterojunction solar cell and fabrication thereof |
CN104737254B (zh) | 2012-09-12 | 2018-02-27 | 韩国化学研究院 | 具备光吸收结构体的太阳能电池 |
GB201309409D0 (en) | 2013-05-24 | 2013-07-10 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
CN106684246B (zh) | 2012-09-18 | 2020-01-21 | 牛津大学科技创新有限公司 | 光电器件 |
GB201216605D0 (en) | 2012-09-18 | 2012-10-31 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
-
2012
- 2012-05-18 GB GBGB1208793.8A patent/GB201208793D0/en not_active Ceased
-
2013
- 2013-05-20 DK DK13723943.0T patent/DK2850626T4/da active
- 2013-05-20 US US14/401,423 patent/US11038132B2/en active Active
- 2013-05-20 ES ES18155003T patent/ES2853476T3/es active Active
- 2013-05-20 KR KR20147035536A patent/KR20150011002A/ko active Application Filing
- 2013-05-20 EP EP15198085.1A patent/EP3024005B1/en active Active
- 2013-05-20 KR KR1020177035701A patent/KR20170141272A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-05-20 ES ES13723943T patent/ES2565673T5/es active Active
- 2013-05-20 WO PCT/GB2013/051306 patent/WO2013171517A1/en active Application Filing
- 2013-05-20 KR KR1020177014019A patent/KR102354816B1/ko active IP Right Grant
- 2013-05-20 KR KR1020227001924A patent/KR20220013015A/ko not_active IP Right Cessation
- 2013-05-20 KR KR1020237034755A patent/KR20230149852A/ko active Application Filing
- 2013-05-20 CN CN201711311570.2A patent/CN107964024B/zh active Active
- 2013-05-20 CN CN201711394655.1A patent/CN107973817B/zh active Active
- 2013-05-20 JP JP2015512134A patent/JP6182597B2/ja active Active
- 2013-05-20 CN CN201380037625.9A patent/CN104662625B/zh active Active
- 2013-05-20 KR KR1020227015042A patent/KR20220062685A/ko active Application Filing
- 2013-05-20 KR KR1020207022009A patent/KR102282612B1/ko active IP Right Grant
- 2013-05-20 EP EP13723943.0A patent/EP2850626B2/en active Active
- 2013-05-20 DK DK18155003.9T patent/DK3336866T3/da active
- 2013-05-20 KR KR1020207027067A patent/KR102354324B1/ko active IP Right Grant
- 2013-05-20 AU AU2013261254A patent/AU2013261254B2/en active Active
- 2013-05-20 PL PL18155003T patent/PL3336866T3/pl unknown
- 2013-05-20 PT PT181550039T patent/PT3336866T/pt unknown
- 2013-05-20 CN CN201910636519.1A patent/CN110372744B/zh active Active
- 2013-05-20 CN CN201910631007.6A patent/CN110452261A/zh active Pending
- 2013-05-20 PL PL13723943T patent/PL2850626T5/pl unknown
- 2013-05-20 BR BR112014028704-0A patent/BR112014028704B1/pt active IP Right Grant
- 2013-05-20 CN CN201810158929.5A patent/CN108269922B/zh active Active
- 2013-05-20 EP EP18155003.9A patent/EP3336866B1/en active Active
-
2014
- 2014-11-17 ZA ZA2014/08425A patent/ZA201408425B/en unknown
-
2016
- 2016-03-21 AU AU2016201773A patent/AU2016201773A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-12 CY CY20161100307T patent/CY1117578T1/el unknown
- 2016-05-24 HR HRP20160559TT patent/HRP20160559T4/hr unknown
-
2017
- 2017-07-20 JP JP2017140959A patent/JP6517884B2/ja active Active
- 2017-11-28 US US15/824,089 patent/US11258024B2/en active Active
- 2017-11-29 AU AU2017268594A patent/AU2017268594B2/en active Active
-
2019
- 2019-04-17 JP JP2019078604A patent/JP2019149564A/ja active Pending
-
2021
- 2021-02-15 CY CY20211100123T patent/CY1123866T1/el unknown
- 2021-02-23 HR HRP20210297TT patent/HRP20210297T1/hr unknown
- 2021-12-29 US US17/564,895 patent/US20220231243A1/en active Pending
-
2022
- 2022-05-03 US US17/661,882 patent/US20220263037A1/en active Pending
- 2022-07-29 JP JP2022121333A patent/JP7446633B2/ja active Active
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
AKIHIRO KOJIMA等: "Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》 * |
D. B. MITZI等: "Conducting layered organic-inorganic halides containing (110)-oriented perovskite sheets", 《SCIENCE》 * |
IVO BORRIELLO等: "Ab initio investigation of hybrid organic-inorganic perovskites based on tin halides", 《PHYSICAL REVIEW B》 * |
N. KITAZAWA等: "Optical properties of CH3NH3PbX3(X=halogen)and their mixed-halide crystals", 《JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE》 * |
YINYAN LI等: "New organic-inorganic perovskite materials with different optical properties mojulated by different inorganic sheets", 《CRYSTAL GROWTH & DESIGN》 * |
YONGJAE LEE等: "Pressure-induced phase transitions and templating effect in three-dimensional organic-inorganic hybrid perovskites", 《PHYSICAL REVIEW B》 * |
Cited By (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105594006A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-18 | 戴索有限公司 | 光伏器件 |
US11746290B2 (en) | 2013-09-26 | 2023-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same |
US10189998B2 (en) | 2013-11-26 | 2019-01-29 | Hunt Energy Enterprises, Llc | Doped nickel oxide interfacial layer |
CN107210134A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-09-26 | 亨特能量企业有限公司 | 钙钛矿材料器件中的双层和三层界面层 |
CN111978211A (zh) * | 2015-06-12 | 2020-11-24 | 牛津光伏有限公司 | 光伏装置 |
CN111978211B (zh) * | 2015-06-12 | 2021-11-02 | 牛津光伏有限公司 | 光伏装置 |
CN105280819A (zh) * | 2015-06-16 | 2016-01-27 | 郑州大学 | 一种平面异质结钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
US11674079B2 (en) | 2015-10-28 | 2023-06-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dots, production methods thereof, and electronic devices including the same |
CN107022354A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-08-08 | 三星电子株式会社 | 量子点、其制造方法、量子点‑聚合物复合物和包括其的电子装置 |
US11124702B2 (en) | 2015-10-28 | 2021-09-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dots, production methods thereof, and electronic devices including the same |
CN105405973A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-16 | 华中科技大学 | 基于钙钛矿类吸光材料的介观太阳能电池及其制备方法 |
US11280953B2 (en) | 2015-12-29 | 2022-03-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dots, production methods thereof, and electronic devices including the same |
CN105469996A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-06 | 中南大学 | 一种基于金属纳米粒子界面修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
CN105469996B (zh) * | 2016-01-06 | 2018-02-23 | 中南大学 | 一种基于金属纳米粒子界面修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
CN105702869A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-22 | 上海科技大学 | 一种混合阳离子钙钛矿及其制备方法 |
CN108495951A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-09-04 | Imec 非营利协会 | 多溶剂钙钛矿组合物 |
WO2017177507A1 (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Oled显示器件及其制作方法 |
CN109312464A (zh) * | 2016-05-08 | 2019-02-05 | 耶达研究及发展有限公司 | 制备卤化物钙钛矿和钙钛矿相关材料的方法 |
CN105977389A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-28 | 昆明理工大学 | 一种钙钛矿光吸收材料及其制备方法 |
CN109311691B (zh) * | 2016-06-24 | 2021-12-28 | 住友化学株式会社 | 化合物、分散液组合物及树脂组合物 |
CN109311691A (zh) * | 2016-06-24 | 2019-02-05 | 住友化学株式会社 | 化合物、分散液组合物及树脂组合物 |
CN109311692A (zh) * | 2016-06-24 | 2019-02-05 | 住友化学株式会社 | 组合物及化合物 |
CN109311692B (zh) * | 2016-06-24 | 2021-12-14 | 住友化学株式会社 | 组合物及化合物 |
TWI724188B (zh) * | 2016-06-24 | 2021-04-11 | 日商住友化學股份有限公司 | 化合物、分散液組成物及樹脂組成物 |
CN106058055A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-10-26 | 同济大学 | 二维层状有机‑无机复合钙钛矿材料光探测器及制作方法 |
CN109563108A (zh) * | 2016-07-21 | 2019-04-02 | 洛桑联邦理工学院 | 混合的阳离子钙钛矿固态太阳能电池及其制造 |
CN109563108B (zh) * | 2016-07-21 | 2022-01-14 | 洛桑联邦理工学院 | 混合的阳离子钙钛矿固态太阳能电池及其制造 |
CN109643761A (zh) * | 2016-09-23 | 2019-04-16 | 株式会社Lg化学 | 有机-无机杂化太阳能电池和用于制造有机-无机杂化太阳能电池的方法 |
CN109643761B9 (zh) * | 2016-09-23 | 2023-01-20 | 株式会社Lg化学 | 有机-无机杂化太阳能电池和用于制造有机-无机杂化太阳能电池的方法 |
CN109643761B (zh) * | 2016-09-23 | 2022-12-16 | 株式会社Lg化学 | 有机-无机杂化太阳能电池和用于制造有机-无机杂化太阳能电池的方法 |
CN106753336A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 首都师范大学 | 一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法和应用 |
CN106753336B (zh) * | 2016-11-25 | 2019-08-06 | 首都师范大学 | 一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法和应用 |
CN106748885A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 天津市职业大学 | 一种钙钛矿太阳电池用卤化甲脒铅的生产方法 |
CN106757371A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法及装置 |
CN110754004A (zh) * | 2017-05-05 | 2020-02-04 | 洛桑联邦理工学院 | 长期具有高操作稳定性的基于无机空穴导体的钙钛矿光电转换装置 |
CN107266337B (zh) * | 2017-05-12 | 2019-11-19 | 上海大学 | 钙钛矿发光材料甲脒溴化铅纳米晶的低温快速制备方法 |
CN107266337A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-10-20 | 上海大学 | 钙钛矿发光材料甲脒溴化铅纳米晶的低温快速制备方法 |
CN111417643A (zh) * | 2017-11-06 | 2020-07-14 | 九州有机光材股份有限公司 | 有机无机钙钛矿、膜、发光膜、延迟荧光放射膜、发光元件及发光元件的制造方法 |
US11991920B2 (en) | 2017-11-06 | 2024-05-21 | Kyulux, Inc. | Organic-inorganic perovskite, film, light-emitting film, delayed fluorescence-emitting film, light-emitting element, and method for producing light-emitting element |
CN111417643B (zh) * | 2017-11-06 | 2023-09-05 | 九州有机光材股份有限公司 | 有机无机钙钛矿、膜、发光膜、延迟荧光放射膜、发光元件及发光元件的制造方法 |
CN108023019B (zh) * | 2017-12-19 | 2024-01-02 | 北京大学深圳研究生院 | 一种钙钛矿光电晶体管及其制备方法 |
CN108023019A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-11 | 北京大学深圳研究生院 | 一种钙钛矿光电晶体管及其制备方法 |
CN108493341A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 苏州大学 | 以五氧化二钽作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备 |
CN108807986B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-10-30 | 河南工程学院 | 一种碱式氯化铅微纳结构晶体的制备方法 |
CN108807986A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 河南工程学院 | 一种碱式氯化铅微纳结构晶体的制备方法 |
CN112313813A (zh) * | 2018-06-19 | 2021-02-02 | 花王株式会社 | 层状钙钛矿、光吸收层、附有光吸收层的基板、光电转换元件和太阳能电池 |
CN112714964A (zh) * | 2018-07-13 | 2021-04-27 | 牛津大学科技创新有限公司 | 可调的发蓝光的铅卤化物钙钛矿 |
CN112567545A (zh) * | 2018-08-17 | 2021-03-26 | 艾尼股份公司 | 包括发光太阳能集中器和基于钙钛矿的光伏电池的光伏装置 |
US10907050B2 (en) | 2018-11-21 | 2021-02-02 | Hee Solar, L.L.C. | Nickel oxide sol-gel ink |
US11713396B2 (en) | 2018-11-21 | 2023-08-01 | Cubicpv Inc. | Nickel oxide sol-gel ink |
US12084580B2 (en) | 2018-11-21 | 2024-09-10 | Cubicpv Inc. | Nickel oxide sol-gel ink |
CN114096511A (zh) * | 2019-04-02 | 2022-02-25 | 索尔股份公司 | 有机碘化物的合成方法、包含有机碘化物的钙钛矿形成用组合物和具有由此获得的钙钛矿层的光伏电池 |
CN115710495A (zh) * | 2021-08-23 | 2023-02-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种二维非铅钙钛矿材料及其制备方法和应用 |
WO2024021540A1 (zh) * | 2022-07-27 | 2024-02-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7446633B2 (ja) | 混合アニオンを有する有機金属ペロブスカイトを有する光電子デバイス | |
US11276734B2 (en) | Optoelectronic device comprising porous scaffold material and perovskites | |
US11908962B2 (en) | Optoelectronic device comprising perovskites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: oxford Applicant after: University of Oxford science and Technology Innovation Co., Ltd. Address before: Oxfordshire Applicant before: Isis Innovation Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |