本文選題：納米晶 + 鈣鈦礦��； 參考：《蘇州大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：膠體半導(dǎo)體納米晶(下文簡(jiǎn)寫(xiě)為納米晶)是一種溶液中合成的新型無(wú)機(jī)功能材料,其表面覆蓋有一層長(zhǎng)鏈有機(jī)配體,使其在有機(jī)溶劑中有很好的分散性,同時(shí)使得此類(lèi)材料具備了大面積溶液加工的特性。這類(lèi)材料具備一系列獨(dú)特的光電性能,在生物成像、發(fā)光二極管、激光器和太陽(yáng)能電池等方面得到了廣泛的研究,表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。人們對(duì)于納米晶材料性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和器件性能研究已有20多年的歷史,取得了一系列的成果,但是仍需要更加深入地理解納米晶材料的表面狀態(tài)、形貌、晶型等基本性質(zhì)的調(diào)控方法及其對(duì)器件性能的影響,才有望真正將此類(lèi)材料推向?qū)嶋H應(yīng)用。本博士論文中,我們從納米晶材料的合成源頭出發(fā),研究納米晶組分、形貌等對(duì)材料本身性質(zhì)以及對(duì)基于納米晶的太陽(yáng)能電池和脈沖激光器性能的影響。展示了納米晶材料的設(shè)計(jì)修飾對(duì)器件性能的相關(guān)影響規(guī)律。具體研究成果如下:第一章:納米晶的基本性質(zhì)介紹。簡(jiǎn)要綜述了基于PbX納米晶材料的純納米晶太陽(yáng)能電池和聚合物/納米晶雜化太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展。介紹了新型自摻雜等離子體納米晶的性質(zhì)及其應(yīng)用進(jìn)展。第二章:CsPbBr_3納米晶分解合成均勻Cs_4PbBr_6納米晶及機(jī)理研究。在油胺和硫醇的共同作用下CsPbBr_3納米晶(立方體)會(huì)在幾十秒內(nèi)分解成X~(2+)[PbBr_4]_2(X=Cs或油胺)層狀配合物,該配合物會(huì)繼續(xù)在200 s左右生長(zhǎng)成均勻的菱形柱狀的Cs_4PbBr_6納米晶。該過(guò)程在空氣中室溫下便可發(fā)生。對(duì)該轉(zhuǎn)變過(guò)程的研究將有助于揭示此類(lèi)新型納米晶材料的分解機(jī)制和獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu),為今后提高此類(lèi)材料的穩(wěn)定性提供指導(dǎo)作用。第三章:PbS_xSe_(1-x)納米晶的合成及其在聚合物/納米晶雜化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用。我們通過(guò)調(diào)控三元PbS_xSe_(1-x)納米晶中的硫硒比例與聚合物構(gòu)筑雜化太陽(yáng)能電池,獲得了文獻(xiàn)報(bào)道最高的5.50%的光電轉(zhuǎn)換效率和67%的填充因子。此高效率得益于PbS_xSe_(1-x)納米晶更加優(yōu)異的光電性能,它綜合了太陽(yáng)能電池中PbS電壓較高,PbSe電流較高的優(yōu)勢(shì)。另外,我們發(fā)現(xiàn)了聚合物和納米晶在成膜過(guò)程中會(huì)發(fā)生縱向相分離,并且詳細(xì)研究了聚合物/納米晶共混比例對(duì)雜化層三維形貌的影響,在此基礎(chǔ)上通過(guò)器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獲得了理想的給體-給體/受體-受體的器件結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)非常有利于電荷的拆分和傳輸,提高了器件效率。第四章:Cu_(3-x)P納米晶的合成及其在脈沖激光器中的應(yīng)用。通過(guò)控制反應(yīng)條件獲得了尺寸可控調(diào)節(jié)的Cu_(3-x)P納米晶,實(shí)現(xiàn)了局域等離子體共振(LSPR)吸收從1390 nm到1750 nm可調(diào),覆蓋通訊C波段到L波段較寬的一個(gè)波譜范圍。另外我們發(fā)現(xiàn),通過(guò)簡(jiǎn)單的熱退火處理,可以方便地調(diào)控其LSPR強(qiáng)度、光學(xué)非線性性和等離子體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步地,我們利用Cu_(3-x)P納米晶作為一種簡(jiǎn)單有效的飽和吸收體,成功實(shí)現(xiàn)了1.5μm處高能調(diào)Q脈沖激光輸出。器件性能與其他材料相當(dāng)。該工作表明,這種自摻雜等離子體納米晶體作為一種低成本、可大規(guī)模制備的新型光學(xué)非線性材料,在信號(hào)產(chǎn)生和光通訊領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。綜上所述,本論文從基本的化學(xué)合成入手,研究了三類(lèi)納米晶材料的合成及性質(zhì)調(diào)控方法,及其對(duì)兩類(lèi)光電器件性能的影響。揭示了材料合成源頭對(duì)最終器件應(yīng)用的部分影響規(guī)律,對(duì)基于納米晶材料的基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用均起到了一定的促進(jìn)作用。
[Abstract]:In this paper , the properties of nano - crystalline materials and its application in polymer / nanocrystalline hybrid solar cells have been studied . The results are as follows : Chapter 1 : Synthesis of nanocrystalline materials and their application in polymer / nanocrystalline hybrid solar cells . and the influence of the source of material synthesis on the application of the final device is revealed , and the basic research and the practical application based on the nano - crystal material have a certain promotion effect .
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN304;TM914.4

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