钙钛矿CH3NH3PbI3与PbS量子点间的电荷转移动力学研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21503221
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0304.化学动力学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Solar cells based on perovskite materials have attracted great attention due to their higher power conversion efficiencies (PCEs, up to 19.3%). However, the absorption onset of perovskite CH3NH3PbI3 is limited to 1.57 eV. Therefore, an effective approach to further increase the spectral response of these materials is co-sensitization with near IR absorbing nanoparticles. At present, near IR quantum dots (QDs)-perovskite co-sensitization solar cells are one of the most intensively investigated systems. At the heart of above work is how to improve their PCEs, but the dynamics mechanism of how the QDs plays a role in perovskite solar cells has never been reported. Our research, taking the PbS QDs and perovskite CH3NH3PbI3 as an example system, will realize a systematic research on the charge transfer dynamics and its dynamic mechanism between PbS QDs and CH3NH3PbI3 by spatial-resolved fluorescence imaging and time-resolved transient absorption. This will build the relationships between the microstructure- or size-charge transfer dynamics and seek to determine how variations between different nanoparticles, different sites and surface characters affect charge transfer. Our research will provide significant insights for the development of highly efficient CH3NH3PbI3-QDs co-sensitization solar cells.
钙钛矿太阳能电池因其较高的能量转换效率(PCEs,最高达19.3%)而引起了极大的关注,但一直存在着钙钛矿CH3NH3PbI3吸收带仅局限于1.57 eV的问题。因此,与吸收近红外光的纳米颗粒共敏化,是进一步提高钙钛矿材料光谱响应的有效方法之一。目前,对近红外量子点(QDs)-钙钛矿共敏化太阳能电池的研究较为广泛,但其研究的核心问题都是如何提高电池的PCEs,而QDs是如何在钙钛矿太阳能电池中发挥作用的动力学机理则从未涉及。本项目将以PbS QDs和钙钛矿CH3NH3PbI3分子为研究对象,利用空间分辨的荧光成像和时间分辨的瞬态吸收系统,实现对PbS QDs和CH3NH3PbI3间电荷转移动力学及其动力学机理的系统研究,建立材料微观结构、物理尺寸与电荷转移速率的相互关联,探索分子间的电荷转移作用机理,为建立高效的CH3NH3PbI3-QDs共敏太阳能电池体系提供材料表征和动力学基础。

结项摘要

钙钛矿(MPbX3,M是有机或无机阳离子,X是卤素离子)太阳能电池因其较高的能量转换效率(PCEs,最高达22.3%)而引起了极大的关注,同时不同形貌的钙钛矿材料自身的光电性能也存在明显差异。目前研究的重心大多集中在钙钛矿材料的设计、组装和改进,以进一步提高钙钛矿材料相关的器件性能。而影响钙钛矿载流子动力学的物理机理研究较少,尤其是钙钛矿中三体(Trion)激子动力学的研究,以及钙钛矿不同形貌完全可逆转换的实现均未涉及。本项目针对钙钛矿材料(CsPbBr3 QDs)三体激子动力学、不同形貌转化以及掺杂手段验证QDs类型进行了研究,主要取得了如下一些成果:1)发展了一种对钙钛矿进行无损掺杂的全新方法,并利用该方法测到了钙钛矿CsPbBr3 QDs的三体激子寿命;2)通过阳离子交换反应,深入系统研究了3D和2D钙钛矿薄膜的完全可逆转化及其电荷的定向分离动力学;3)采用光化学掺杂手段对不同类型半导体QDs进行电子掺杂,并通过该方法精确辨别了(CdSe/CdS DIRs)的类型(类型I和准-类型II)。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Engineered Directional Charge Flow in Mixed Two-Dimensional Perovskites Enabled by Facile Cation-Exchange
通过简单的阳离子交换实现混合二维钙钛矿中的工程定向电荷流
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    The Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王俊慧;冷静;刘俊学;何胜;王宇;吴凯丰;金盛烨
  • 通讯作者:
    金盛烨
Carrier-doping as a tool to probe the electronic structure and multi-carrier recombination dynamics in heterostructured colloidal nanocrystals
载流子掺杂作为探测异质结构胶体纳米晶体中电子结构和多载流子复合动力学的工具
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Chemical Science
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    丁韬;梁桂杰;王俊慧;吴凯丰
  • 通讯作者:
    吴凯丰
“Intact” Carrier Doping by Pump−Pump−Probe Spectroscopy in Combination with Interfacial Charge Transfer: A Case Study of CsPbBr3 Nanocrystals
— 完整 — 泵浦载流子掺杂 — 泵浦 — 探针光谱与界面电荷转移相结合:CsPbBr3 纳米晶体的案例研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    The Journal of Physical Chemistry Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王俊慧;丁韬;冷静;金盛烨;吴凯丰
  • 通讯作者:
    吴凯丰

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Dimension control of in situ fabricated CsPbClBr2 nanocrystal films toward efficient blue light-emitting diodes
原位制备 CsPbClBr2 纳米晶体薄膜的尺寸控制以实现高效蓝色发光二极管
  • DOI:
    10.1103/physrevb.90.094206
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Nature Communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    王辰晖;韩登宝;王俊慧;杨迎国;刘歆悦;黄胜;张欣;常帅;吴凯丰;钟海政
  • 通讯作者:
    钟海政
中医药文献语义标注系统研究与开发
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国中医药图书情报杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱彦;乔幸潮;崔一迪;高曼;高博;王俊慧;尹仁芳
  • 通讯作者:
    尹仁芳
熊果酸对Hacat细胞增殖及凋亡的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国中医基础医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王俊慧;李敏;阚杰;刘瓦利
  • 通讯作者:
    刘瓦利
新型Vip3-like蛋白的从头预测建模及其结构域分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    海南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    龚建如;王俊慧;蒙瑜;张娟;张文飞
  • 通讯作者:
    张文飞
Surface Anchoring‐Induced Robust Luminescence Thermal Quenching Suppression in Shell‐Free Perovskite Nanocrystals
表面锚定——壳内诱导鲁棒发光热淬火抑制——自由钙钛矿纳米晶体
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Adv. Opt. Mater.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡旭东;吴玉婷;王跃;徐丽丽;张胜利;王俊慧;吴凯丰;刘阳;李月磊;李晓明
  • 通讯作者:
    李晓明

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王俊慧的其他基金

基于单线态裂分和多电荷同步转移动力学的新型光催化机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
纳米晶异质结光催化产氢中间体动力学的光谱探测及其应用
  • 批准号:
    21973091
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    66 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码