Органико-неорганические перовскиты на основе галогенидов для создания перспективных изделий фотоэлектроники (2023)
Представлены этапы совершенствования структурированных материалов на ос-нове органико-неорганических перовскитов (PVSKs) от первых простых композиций до сложных, смешанных с коллоидными квантовыми точками (ККТ) QDiP-структур (quantum-dot-in-perovskite). Исследованы фазовые состояния, композици-онный состав, особенности синтеза и варианты архитектур, предназначенных для различных оптоэлектронных применений. В целях расширения спектрального диа-пазона фоточувствительности за границы видимого (Vis) диапазона в инфракрас-ный (ИК, IR) введены разнообразные композиции перовскитных материалов, в том числе структура с промежуточной зоной (intermediate band, IB) в энергетической диаграмме, расположенной между валентной зоной (VB) и зоной проводимости (CB). Данная промежуточная зона позволяет поглощать излучение в более длинно-волновой области, достигая эффективности преобразования излучения 50 % по сравнению с приборами на основе планарного р–n-перехода с максимальной эффек-тивностью 25 %.
Recent studies of structured promising photovoltaic devices based on materials known as
organic-inorganic perovskites (PVSKs) from the first simple compositions to complex,
mixed with colloidal quantum dots (QDTs) structures (Quantum-dot-in-perovskite, QDiP)
have been presented. There phase states, composition, photo-physics process, synthesis features and topological structures designed for various optoelectronic applications have been
investigated. In order to expand the spectral range beyond the boundaries of the visible (Vis)
range, various perovskite material compositions have been introduced into the new infrared
(IR, IR) techniques, including a structure with an intermediate band (IB) in the energy diagram located between the valence band (VB) and the conduction band (CB). This intermediate zone allows absorbing radiation in a longer wavelength region, achieving a radiation
conversion efficiency of 50 % compared to devices based on a planar p–n junction with a
maximum efficiency of 25 %.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 621.38. Электроника. Фотоэлектроника. Электронные лампы, трубки. Рентгенотехника. Ускорители частиц
621.383. Фотоэлектроника - Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2023-11-4-320-339
- eLIBRARY ID
- 54371450
Список литературы
-
Kojima A., Teshima K., Shirai Y., Miyasaka T. /
J. Am. Chem. Soc. 131, 6050–6051 (2009). -
Grancini G.; Roldán-Carmona C., Zimmermann I., Mosconi E., Lee X., Martineau D., Narbey S., Oswald F., Angelis F. D., Graetzel M. et al. / Nat. Commun. 8, 15684 (2017).
-
Akkerman Q. A., Rainò G., Kovalenko M. V., Manna L. / Nat. Mater. 17, 394–405 (2018).
-
Fang Y., Dong Q., Shao Y., Yuan Y., Huang J. / Nat. Photon. 9, 679–686 (2015).
-
Burschka J., Pellet N., Moon S.-J., Humphry-Baker R., Gao P., Nazeeruddin Md. K., Grätzel M. / Nature 499, 316–319 (2013).
-
Etgar L., Gao P., Xue Z., Peng Q., Chandriran A. K., Liu B., Nazeeruddin Md. K., Grätzel M. / J. Am. Chem. Soc. 134, 17396–17399 (2012).
-
Jeng J.-Y., Chiang Y.-F., Lee M.-H., Peng S.-R., Guo T.-F., Chen P., Wen T.-C. / Adv. Mater. 25, 3727–3732 (2013).
-
Boltar K. O., Iakovleva N. I. / Usp. Prikl. Fiz. 11 (3), 235–261 (2023) [in Russian].
-
Maughan A. E., Ganose A. M., Bordelon M. M., Miller E. M., Scanlon D. O., Neilson J. R. / J. Am. Chem. Soc. 138, 8453–8464 (2016).
-
Saparov B., Hong F., Sun J.-P., Duan H.-S., Meng W., Cameron S., Hill I. G., Yan Y., Mitzi D. B. / Chem. Mater. 27, 5622–5632 (2015).
-
Hebig J.-C., Kühn I., Flohre J., Kirchartz T. / ACS Energy Lett. 1, 309–314 (2016).
-
Filip M. R., Giustino F. / J. Phys. Chem. C 120, 166–173 (2016).
-
Nishimura K., Kamarudin M. A., Hirotani D., Hamada K., Shen Q., Iikubo S., Minemoto T., Yoshino K., Hayase S. / Nano Energy 74, 104858 (2020).
-
Tong J., Song Z., Kim D. H., Chen X., Chen C., Palmstrom A. F., Ndione P. F., Reese M. O., Dunfield S. P., Reid O. G. et al. / Science 364, 475–479 (2019).
-
Zhou X., Zhang L., Wang X., Liu C., Chen S., Zhang M., Li X., Yi W., Xu B. / Adv. Mater. 32, 73–97 (2020).
-
Hao F., Stoumpos C. C., Chang R. P., Kanat-
zidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 136, 8094 (2014). -
Im J., Stoumpos C. C., Jin H., Freeman A. J., Kanatzidis M. G. / J. Phys. Chem. Lett. 6, 3503 (2015).
-
Ju D., Dang Y., Zhu Z., Liu H., Chueh C.-C., Li X., Wang L., Hu X., Jen Y., Tao X. / Chem. Mater. 30, 1556 (2018).
-
Zuo F., Williams S. T., Liang P. W., Chueh C. C., Liao C. Y., Jen A. K. / Adv. Mater. 26, 6454 (2014).
-
Noel N. K., Stranks S. D., Abate A., Wehren-
fennig C., Guarnera S., Haghighirad A.-A., Sadhanala A., Eperon G. E., Pathak S. K., Johnston M. B., Petrozza A., Herz L. M., Snaith H. J. / Energy Environ. Sci. 7, 3061 (2014). -
Li C., Song Z., Chen C., Xiao C., Subedi B., Harvey S. P., Shrestha N., Subedi K. K., Chen L., Liu D., Li Y., Kim Y.-W., Jiang C.-S., Heben M. J., Zhao D., Ellingson R. J., Podraza N. J., Al-Jassim M., Yan Y. / Nat. Energy 5, 768 (2020).
-
Liao W., Zhao D., Yu Y., Grice C. R., Wang C., Cimaroli A. J., Schulz P., Meng W., Zhu K., Xiong R. G., Yan Y. / Adv. Mater. 28, 9333 (2016).
-
Zhang L., Kang Q., Song Y., Chi D., Huang S., He G. / Sol. RRL 5, 2000681 (2021).
-
Zhao D., Yu Y., Wang C., Liao W., Shrestha N., Grice C. R., Cimaroli A. J., Guan L., Ellingson R. J., Zhu K., Zhao X., Xiong R.-G., Yan Y. / Nat. Energy 2, 17018 (2017).
-
Lian X., Chen J., Zhang Y., Qin M., Li J., Tian S., Yang W., Lu X., Wu G., Chen H. / Adv. Funct. Mater. 29, 1807024 (2019).
-
Jiang T., Chen Z., Chen X., Liu T., Chen X., Sha W. E. I., Zhu H., Yang Y. / Sol. RRL 4, 1900467 (2019).
-
Xu X., Chueh C.-C., Yang Z., Rajagopal A., Xu J., Jo S. B., Jen A. K. Y. / Nano Energy 34, 392 (2017).
-
Li C., Song Z., Zhao D., Xiao C., Subedi B., Shrestha N., Junda M. M., Wang C., Jiang C.-S., Al-Jassim M., Ellingson R. J., Podraza N. J., Zhu K., Yan Y. / Adv. Energy Mater.9, 1803135 (2019).
-
Xiao K., Lin R., Han Q., Hou Y., Qin Z., Nguyen H. T., Wen J., Wei M., Yeddu V., Saidami-
nov M. I., Gao Y., Luo X., Wang Y., Gao H., Zhang C., Xu J., Zhu J., Sargent E. H., Tan H. / Nat. Energy 5, 870 (2020). -
Li C., Song Z., Chen C., Xiao C., Subedi B., Harvey S. P., Shrestha N., Subedi K. K., Chen L., Liu D., Li Y., Kim Y.-W., Jiang C.-S., Heben M. J., Zhao D., Ellingson R. J., Podraza N. J., Al-Jassim M., Yan Y. / Nat. Energy 5, 768 (2020).
-
Tong J. H., Song Z. N., Kim D. H., Chen X. H., Chen C., Palmstrom A. F., Ndione P. F., Reese M. O., Dunfield S. P., Reid O. G., Liu J., Zhang F., Harvey S. P., Li Z., Christensen S. T., Teeter G., Zhao D. W., Al-Jassim M. M., van Hest M., Beard M. C., Shaheen S. E., Berry J. J., Yan Y. F., Zhu K. / Science 364, 475 (2019).
-
Gupta S., Bendikov T., Hodes G., Cahen D. / ACS Energy Lett. 1, 1028 (2016).
-
Kumar M. H., Dharani S., Leong W. L., Boix P. P., Prabhakar R. R., Baikie T., Shi C., Ding H., Ramesh R., Asta M., Graetzel M., Mhaisalkar S. G., Mathews N. / Adv. Mater. 26, 7122 (2014).
-
Lee S. J., Shin S. S., Kim Y. C., Kim D., Ahn T. K., Noh J. H., Seo J., Seok S. I. / J. Am. Chem. Soc. 138, 3974 (2016).
-
Gupta S., Cahen D., Hodes G. / J. Phys. Chem. C 122, 13926 (2018).
-
Hartmann C., Gupta S., Bendikov T., Kozina X., Kunze T., Felix R., Hodes G., Wilks R. G., Cahen D., Bar M. / ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 12353 (2020).
-
Xiao M., Gu S., Zhu P., Tang M., Zhu W., Lin R., Chen C., Xu W., Yu T., Zhu J. / Adv. Opt. Mater. 6, 1700615 (2018).
-
Zong Y., Zhou Z., Chen M., Padture N. P., Zhou Y. / Adv. Energy Mater. 8, 1800997 (2018).
-
Ripolles T. S., Yamasuso D., Zhang Y., Kamarudin M. A., Ding C., Hirotani D., Shen Q., Hayase S. / J. Phys. Chem. C 122, 27284 (2018).
-
Savill K. J., Ulatowski A. M., Farrar M. D., John-
ston M. B., Snaith H. J., Herz L. M. / Adv. Funct. Mater. 30, 2005594 (2020). -
Yu B.-B., Xu L., Liao M., Wu Y., Liu F., He Z., Ding J., Chen W., Tu B., Lin Y., Zhu Y., Zhang X., Yao W., Djurišić A. B., Hu J.-S., He Z. / Sol. RRL 3, 1800290 (2019).
-
Kim D. H., Park J., Li Z., Yang M., Park J. S., Park I. J., Kim J. Y., Berry J. J., Rumbles G., Zhu K. / Adv. Mater. 29, 1606831 (2017).
-
Luque A., Martí A. / Physical Review Letters 78, 5014 (1997).
-
Ramiro I., Martí A. / Prog Photovolt Res Appl. 29, 705 (2021).
-
Ahsan N., Miyashita N., Islam M. Monirul Yu, Man K., Walukiewicz W., Okada Y. / Applied Physics Letters 100, 172111 (2012).
-
Tanaka T., Miyabara M., Nagao Y., Saito K., Guo Q., Nishio M., Yu K. M., Walukiewicz W. / Applied Physics Letters 102, 52111 (2013).
-
Ramiro I., Antolín E., Linares P. G., López E., Artacho I., Datas A., Martí A., Luque A., Steer M. J., Stanley C. R. / 2014 IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference, PVSC 2014, pp. 3251–3253.
-
Okada Y., Ekins-Daukes N. J., Kita T., Tamaki R., Yoshida M., Pusch A., Hess O., Phillips C. C., Farrell D. J., Yoshida K. / Applied Physics Reviews 2, 21302 (2015).
-
Luque A., Martí A., Stanley C. / Nature Photon 6, 146 (2012).
-
Ramiro I., Antolín E., Hwang J., Teran A., Martin A. J., Linares P. G., Millunchick J., Philips J., Martí A., Luque A. / IEEE Journal of Photovoltaics 7, 508 (2017).
-
Creti A., Tasco V., Cola A., Montagna G., Tarantini I., Salhi A., Al-Muhanna A., Passaseo A., Lomascolo M. / Applied Physics Letters 108, 63901 (2016).
-
Ramiro I., Martí A., Antolín E., Luque A. / IEEE Journal of Photovoltaics 4, 736 (2014).
-
Martí A., Antolín E., Stanley C. R., Farmer C. D., López N., Díaz P., Canovas E., Linares P. G., Luque A. / Physical Review Letters 97, 247701 (2006).
-
Ramiro I., Villa J., Hwang J., Martin A. J., Millunchick J., Phillips J., Martí A., Physical Review Letters 125, 247703 (2020).
-
Sanchez R. S., De La Fuente M. S., Suarez I., Muñoz-Matutano G., Martinez-Pastor J. P., Mora-Sero I. / Science Advances 2 (1), e1501104–е1501104 (2016),
doi: 10.1126/sciadv.1501104 -
Hosokawa H., Tamaki R., Sawada T., Okonogi A., Sato H., Ogomi Y., Hayase S., Okada Y., Yano T. / Nature Communications 10, 4 (2019).
-
Ning Z., Gong X., Comin R., Walters G., Fan F., Voznyy O., Yassitepe E., Buin A., Hoogland S., Sargent E. H. / Nature 523, 324 (2015).
-
Wang P., Xie J., Xiao K., Hu H., Cui C., Qiang Y., Lin P., Arivazhagan V., Xu L., Yang Z., Yao Y., Lu T., Wang Z., Yu X., Yang D. / ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 22320 (2018).
-
Liu Y., Dong Y., Zhu T., Ma D., Proppe A., Chen B., Zheng C., Hou Y., Lee S., Sun B., Jung E. H., Yuan F., Wang Y., Sagar L. K., Hoogland S., García de Arquer F. P., Choi M.-J., Singh K., Kelley S. O., Voznyy O., Lu Z.-H., Sargent E. H. / J. Am. Chem. Soc. 143, 15606 (2021).
-
Han J., Luo S., Yin X., Zhou Y., Nan H., Li J., Li X., Oron D., Shen H., Lin H. / Small 14, 1801016 (2018).
-
Liu M., Chen Y., Tan C.-S., Quintero-Bermudez R., Proppe A. H., Munir R., Tan H., Voznyy O., Scheffel B., Walters G., Kam A. P. T., Sun B., Choi M.-J., Hoogland S., Amassian A., Kelley S. O., García de Arquer F. P., Sargent E. H. / Nature 570, 96 (2019).
-
Chen H., Pina J. M., Hou Y., Sargent E. H. / Adv. Energy Mater. 2100774 (2021).
-
Rakshit S., Piatkowski P., Mora-Seró I., Douhal A. / Advanced Optical Materials 10, 2102566 (2022).
-
Goldschmidt V. M. Die Gesetze der Krystallochemie. Naturwissenschaften 14, 477–485 (1926).
-
Li C., Lu X., Ding W., Feng L., Gao Y., Guo Z./ Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 64, 702–707 (2008).
-
https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/best-research-cell-efficiencies.20200218.pdf
-
Uribe J. I., Ramirez D., Osorio-Guillén J. M., Osorio J., Jaramillo F. / J. Phys. Chem. C 120, 16393–16398 (2016).
-
Rohere G. S. Structure and Bonding in Crystalline Materials. New York: Cambridge University Press, 2001.
-
Hao F., Stoumpos C. C., Cao D. H., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / Nat. Photon. 8, 489–494 (2014).
-
Noel N. K., Stranks S. D., Abate A., Wehren-
fennig C., Guarnera S., Haghighirad A. A., Sadhanala A., Eperon G. E., Johnston M. B., Petrozza A. M. et al. / Energy Environ. Sci. 7, 3061–3068 (2014). -
Ma L., Hao F., Stoumpos C. C., Phelan B. T., Wasielewski M. R., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 138, 14750–14755 (2016).
-
Xie G., Xu L., Sun L., Xiong Y., Wu P., Hu B. /
J. Mater. Chem. A 7, 5779–5793 (2019). -
Li F., Zhang C., Huang J.-H., Fan H., Wang H., Wang P., Zhan C., Liu C.-M., Li X., Yang L.-M. et al. / Angew. Chem. Int. Ed. 58, 6688–6692 (2019).
-
Baikie T., Fang Y., Kadro J. M., Schreyer M., Wei F., Mhaisalkar S. G., Graetzel M., White T. J. / J. Mater. Chem. A 1, 5628–5641 (2013).
-
Amat A., Mosconi E., Ronca E., Quarti C., Umari P., Nazeeruddin M. K., Grätzel M., Angelis F. D. / Nano Lett. 14, 3608–3616 (2014).
-
Shi T., Zhang H.-S., Meng W., Teng Q., Liu M., Yang X., Yan Y., Yip H.-L., Zhao Y.- J. / J. Mater. Chem. A 5, 15124–15129 (2017).
-
Koh T. M., Krishnamoorthy T., Yantara N., Shi C., Leong W. L., Boix P. P., Grimsdale A. C., Mhaisal-
kar S. G., Mathews N. / J. Mater. Chem. A 3, 14996–15000 (2015). -
Liao W., Zhao D., Yu Y., Grice C. R., Wang C., Cimaroli A. J., Schulz P., Meng W., Zhu K., Xiong R.-G.
et al. / Adv. Mater. 28, 9333–9340 (2016). -
Jokar E., Chien C.-H., Fathi A., Rameez M., Chang Y.-H., Diau E. W.-G. / Energy Environ. Sci. 11, 2353–2362 (2018).
-
Milot R. L., Eperon G. E., Green T., Snaith H. J., Johnston M. B., Herz L. M. / J. Phys. Chem. Lett. 7, 4178–4184 (2016).
-
Wang W., Zhao D., Zhang F., Li L., Du M., Wang C., Yu Y., Huang Q., Zhang M., Li L. et al. / Adv. Funct. Mater. 27, 1703953 (2017).
-
Xu X., Chueh C.-C., Jing P., Yang Z., Shi X., Zhao T., Lin L. Y., Jen A. K.-Y. / Adv. Funct. Mater. 27, 1701053 (2017).
-
Sutton R. J., Eperon G. E., Miranda L., Parrott E. S., Kamino B. A., Patel J. B., Hörantner M. T., Johnston M. B., Abbas Haghighirad A., Moore D. T. et al. / Adv. Energy Mater. 6, 1502458 (2016).
-
Chung I., Song J.-H., Im J., Androulakis J., Malliakas C. D., Li H., Freeman A. J., Kenney J. T., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 134, 8579–8587 (2012).
-
Chen Z., Wang J. J., Ren Y., Yu C., Shum K. / Appl. Phys. Lett. 101, 093901 (2012).
-
da Silva E. L., Skelton J. M., Parker S. C., Walsh A. / Phys. Rev. B 91, 144107 (2015).
-
Li B., Long R., Xia Y., Mi Q. / Angew. Chem.
Int. Ed. 57, 13154–13158 (2018). -
Mao L., Tsai H., Nie W., Ma L., Im J., Stoum-pos C. C., Malliakas C. D., Hao F., Wasielewski M. R., Mohite A. D. et al. / Chem. Mater. 28, 7781–7792 (2016).
-
Hao F., Stoumpos C. C., Guo P., Zhou N., Marks T. J., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 137, 11445–11452 (2015).
-
Hao F., Stoumpos C. C., Chang R. P. H., Kanat-zidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 136, 8094–8099 (2014).
-
Zhao B., Abdi-Jalebi M., Tabachnyk M., Glass H., Kamboj V. S., Nie W. A., Pearson J., Puttisong Y., Gödel K. C., Beere H. E. et al. / Adv. Mater. 29, 1604744 (2017).
-
Im J., Stoumpos C. C., Jin H., Freeman A. J., Kanatzidis M. G. / J. Phys. Chem. Lett. 6, 3503–3509 (2015).
-
Goyal A., McKechnie S., Pashov D., Tumas W., Schilfgaarde M. V., Stevanović V. / Chem. Mater. 30, 3920–3928 (2018).
-
Lee S., Levi R. D., Qu W., Lee S. C., Ran-dall C. A./ J. Appl. Phys. 107, 023523 (2010).
-
Nagane S., Ghosh D., Hoye R. L. Z., Zhao B., Ahmad S., Walker A. B., Islam M. S., Ogale S., Sadhana-la A. / J. Phys. Chem. C 122, 5940–5947 (2018).
-
Jung Y.-K., Lee J.-H., Walsh A., Soon A. / Chem. Mater. 29, 3181–3188 (2017).
-
Lü X., Wang Y., Stoumpos C. C., Hu Q., Guo X., Chen H., Yang L., Smith J. S., Yang W., Zhao Y. et al. / Adv. Mater. 28, 8663–8668 (2016).
-
Wang L., Ou T., Wang K., Xiao G., Gao C., Zou B. / Appl. Phys. Lett. 111, 233901 (2017).
-
Yang Z., Janmohamed A., Lan X., García de Arquer F. P., Voznyy O., Yassitepe E., Kim G.-H., Ning Z., Gong X., Comin R., Sargent E. H. / Nano Lett. 15, 7539 (2015).
-
Gaulding E. A., Chen X., Yang Y., Harvey S. P., To B., Kim Y.-H., Beard M. C., Sercel P. C., Luther J. M. / ACS Materials Lett. 2, 1464 (2020).
-
Gaulding E. A., Chen X., Yang Y., Harvey S. P., To B., Kim Y.-H., Beard M. C., Sercel P. C., Luther J. M. / ACS Materials Lett. 2, 1464 (2020).
-
Zhang W., Pathak S., Sakai N., Stergiopoulos T., Nayak P. K., Noel N. K., Haghighirad A. A., Burla-kov V. M., deQuilettes D. W., Sadhanala A., Wang W., Li L., Ginger D. S., Friend R. H., Snaith H. J. / Nat Commun 6, 10030 (2015).
-
Ugur Deneb Menda, Guilherme Ribeiro, Daniela Nunes, Tomás Calmeiro, Hugo Águas, Elvira Fortu-nato , Rodrigo Martins and Manuel J. Mendes / Mater. Adv. 2, 6344–6355 (2021).
-
Jiang X., Wang F., Wei Q., Li H., Shang Y., Zhou W., Wang C., Cheng P., Chen Q., Chen L. et al. / Nat Commun 11, 1245 (2020).
- Kojima A., Teshima K., Shirai Y., Miyasaka T. /
J. Am. Chem. Soc. 131, 6050–6051 (2009). - Grancini G.; Roldán-Carmona C., Zimmermann I.,
Mosconi E., Lee X., Martineau D., Narbey S., Oswald F.,
Angelis F. D., Graetzel M. et al. / Nat. Commun. 8, 15684
(2017). - Akkerman Q. A., Rainò G., Kovalenko M. V.,
Manna L. / Nat. Mater. 17, 394–405 (2018). - Fang Y., Dong Q., Shao Y., Yuan Y., Huang J. /
Nat. Photon. 9, 679–686 (2015). - Burschka J., Pellet N., Moon S.-J., HumphryBaker R., Gao P., Nazeeruddin Md. K., Grätzel M. / Nature
499, 316–319 (2013). - Etgar L., Gao P., Xue Z., Peng Q., Chandriran A. K.,
Liu B., Nazeeruddin Md. K., Grätzel M. / J. Am. Chem.
Soc. 134, 17396–17399 (2012). - Jeng J.-Y., Chiang Y.-F., Lee M.-H., Peng S.-R.,
Guo T.-F., Chen P., Wen T.-C. / Adv. Mater. 25, 3727–
3732 (2013). - Boltar K. O., Iakovleva N. I. / Usp. Prikl. Fiz. 11 (3),
235–261 (2023) [in Russian]. - Maughan A. E., Ganose A. M., Bordelon M. M.,
Miller E. M., Scanlon D. O., Neilson J. R. / J. Am. Chem.
Soc. 138, 8453–8464 (2016). - Saparov B., Hong F., Sun J.-P., Duan H.-S.,
Meng W., Cameron S., Hill I. G., Yan Y., Mitzi D. B. /
Chem. Mater. 27, 5622–5632 (2015). - Hebig J.-C., Kühn I., Flohre J., Kirchartz T. /
ACS Energy Lett. 1, 309–314 (2016). - Filip M. R., Giustino F. / J. Phys. Chem. C 120,
166–173 (2016). - Nishimura K., Kamarudin M. A., Hirotani D.,
Hamada K., Shen Q., Iikubo S., Minemoto T., Yoshino K.,
Hayase S. / Nano Energy 74, 104858 (2020). - Tong J., Song Z., Kim D. H., Chen X., Chen C.,
Palmstrom A. F., Ndione P. F., Reese M. O., Dunfield S. P.,
Reid O. G. et al. / Science 364, 475–479 (2019). - Zhou X., Zhang L., Wang X., Liu C., Chen S.,
Zhang M., Li X., Yi W., Xu B. / Adv. Mater. 32, 73–97
(2020). - Hao F., Stoumpos C. C., Chang R. P., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 136, 8094 (2014).
- Im J., Stoumpos C. C., Jin H., Freeman A. J.,
Kanatzidis M. G. / J. Phys. Chem. Lett. 6, 3503 (2015). - Ju D., Dang Y., Zhu Z., Liu H., Chueh C.-C.,
Li X., Wang L., Hu X., Jen Y., Tao X. / Chem. Mater. 30,
1556 (2018). - Zuo F., Williams S. T., Liang P. W., Chueh C. C.,
Liao C. Y., Jen A. K. / Adv. Mater. 26, 6454 (2014). - Noel N. K., Stranks S. D., Abate A., Wehrenfennig C., Guarnera S., Haghighirad A.-A., Sadhanala A.,
Eperon G. E., Pathak S. K., Johnston M. B., Petrozza A.,
Herz L. M., Snaith H. J. / Energy Environ. Sci. 7, 3061
(2014). - Li C., Song Z., Chen C., Xiao C., Subedi B.,
Harvey S. P., Shrestha N., Subedi K. K., Chen L., Liu D.,
Li Y., Kim Y.-W., Jiang C.-S., Heben M. J., Zhao D.,
Ellingson R. J., Podraza N. J., Al-Jassim M., Yan Y. / Nat.
Energy 5, 768 (2020). - Liao W., Zhao D., Yu Y., Grice C. R., Wang C.,
Cimaroli A. J., Schulz P., Meng W., Zhu K., Xiong R. G.,
Yan Y. / Adv. Mater. 28, 9333 (2016). - Zhang L., Kang Q., Song Y., Chi D., Huang S.,
He G. / Sol. RRL 5, 2000681 (2021). - Zhao D., Yu Y., Wang C., Liao W., Shrestha N.,
Grice C. R., Cimaroli A. J., Guan L., Ellingson R. J.,
Zhu K., Zhao X., Xiong R.-G., Yan Y. / Nat. Energy 2,
17018 (2017). - Lian X., Chen J., Zhang Y., Qin M., Li J.,
Tian S., Yang W., Lu X., Wu G., Chen H. / Adv. Funct.
Mater. 29, 1807024 (2019). - Jiang T., Chen Z., Chen X., Liu T., Chen X.,
Sha W. E. I., Zhu H., Yang Y. / Sol. RRL 4, 1900467
(2019). - Xu X., Chueh C.-C., Yang Z., Rajagopal A.,
Xu J., Jo S. B., Jen A. K. Y. / Nano Energy 34, 392 (2017). - Li C., Song Z., Zhao D., Xiao C., Subedi B.,
Shrestha N., Junda M. M., Wang C., Jiang C.-S., AlJassim M., Ellingson R. J., Podraza N. J., Zhu K., Yan Y. /
Adv. Energy Mater.9, 1803135 (2019). - Xiao K., Lin R., Han Q., Hou Y., Qin Z.,
Nguyen H. T., Wen J., Wei M., Yeddu V., Saidaminov M. I., Gao Y., Luo X., Wang Y., Gao H., Zhang C.,
Xu J., Zhu J., Sargent E. H., Tan H. / Nat. Energy 5, 870
(2020).
Успехи прикладной физики, 2023, том 11, № 4 337 - Li C., Song Z., Chen C., Xiao C., Subedi B.,
Harvey S. P., Shrestha N., Subedi K. K., Chen L., Liu D.,
Li Y., Kim Y.-W., Jiang C.-S., Heben M. J., Zhao D.,
Ellingson R. J., Podraza N. J., Al-Jassim M., Yan Y. / Nat.
Energy 5, 768 (2020). - Tong J. H., Song Z. N., Kim D. H., Chen X. H.,
Chen C., Palmstrom A. F., Ndione P. F., Reese M. O.,
Dunfield S. P., Reid O. G., Liu J., Zhang F., Harvey S. P.,
Li Z., Christensen S. T., Teeter G., Zhao D. W., Al-Jassim M. M.,
van Hest M., Beard M. C., Shaheen S. E., Berry J. J.,
Yan Y. F., Zhu K. / Science 364, 475 (2019). - Gupta S., Bendikov T., Hodes G., Cahen D. /
ACS Energy Lett. 1, 1028 (2016). - Kumar M. H., Dharani S., Leong W. L.,
Boix P. P., Prabhakar R. R., Baikie T., Shi C., Ding H.,
Ramesh R., Asta M., Graetzel M., Mhaisalkar S. G.,
Mathews N. / Adv. Mater. 26, 7122 (2014). - Lee S. J., Shin S. S., Kim Y. C., Kim D.,
Ahn T. K., Noh J. H., Seo J., Seok S. I. / J. Am. Chem. Soc.
138, 3974 (2016). - Gupta S., Cahen D., Hodes G. / J. Phys. Chem. C
122, 13926 (2018). - Hartmann C., Gupta S., Bendikov T., Kozina X.,
Kunze T., Felix R., Hodes G., Wilks R. G., Cahen D.,
Bar M. / ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 12353 (2020). - Xiao M., Gu S., Zhu P., Tang M., Zhu W.,
Lin R., Chen C., Xu W., Yu T., Zhu J. / Adv. Opt. Mater. 6,
1700615 (2018). - Zong Y., Zhou Z., Chen M., Padture N. P.,
Zhou Y. / Adv. Energy Mater. 8, 1800997 (2018). - Ripolles T. S., Yamasuso D., Zhang Y.,
Kamarudin M. A., Ding C., Hirotani D., Shen Q., Hayase S. /
J. Phys. Chem. C 122, 27284 (2018). - Savill K. J., Ulatowski A. M., Farrar M. D.,
Johnston M. B., Snaith H. J., Herz L. M. / Adv. Funct. Mater.
30, 2005594 (2020). - Yu B.-B., Xu L., Liao M., Wu Y., Liu F., He Z.,
Ding J., Chen W., Tu B., Lin Y., Zhu Y., Zhang X.,
Yao W., Djurišić A. B., Hu J.-S., He Z. / Sol. RRL 3,
1800290 (2019). - Kim D. H., Park J., Li Z., Yang M., Park J. S.,
Park I. J., Kim J. Y., Berry J. J., Rumbles G., Zhu K. / Adv.
Mater. 29, 1606831 (2017). - Luque A., Martí A. / Physical Review Letters 78,
5014 (1997). - Ramiro I., Martí A. / Prog Photovolt Res Appl.
29, 705 (2021). - Ahsan N., Miyashita N., Islam M. Monirul Yu,
Man K., Walukiewicz W., Okada Y. / Applied Physics
Letters 100, 172111 (2012). - Tanaka T., Miyabara M., Nagao Y., Saito K.,
Guo Q., Nishio M., Yu K. M., Walukiewicz W. / Applied
Physics Letters 102, 52111 (2013). - Ramiro I., Antolín E., Linares P. G., López E.,
Artacho I., Datas A., Martí A., Luque A., Steer M. J.,
Stanley C. R. / 2014 IEEE 40th Photovoltaic Specialist
Conference, PVSC 2014, pp. 3251–3253. - Okada Y., Ekins-Daukes N. J., Kita T.,
Tamaki R., Yoshida M., Pusch A., Hess O., Phillips C. C.,
Farrell D. J., Yoshida K. / Applied Physics Reviews 2,
21302 (2015). - Luque A., Martí A., Stanley C. / Nature Photon
6, 146 (2012). - Ramiro I., Antolín E., Hwang J., Teran A.,
Martin A. J., Linares P. G., Millunchick J., Philips J.,
Martí A., Luque A. / IEEE Journal of Photovoltaics 7, 508
(2017). - Creti A., Tasco V., Cola A., Montagna G.,
Tarantini I., Salhi A., Al-Muhanna A., Passaseo A.,
Lomascolo M. / Applied Physics Letters 108, 63901 (2016). - Ramiro I., Martí A., Antolín E., Luque A. / IEEE
Journal of Photovoltaics 4, 736 (2014). - Martí A., Antolín E., Stanley C. R.,
Farmer C. D., López N., Díaz P., Canovas E., Linares P. G.,
Luque A. / Physical Review Letters 97, 247701 (2006). - Ramiro I., Villa J., Hwang J., Martin A. J.,
Millunchick J., Phillips J., Martí A., Physical Review
Letters 125, 247703 (2020). - Sanchez R. S., De La Fuente M. S., Suarez I.,
Muñoz-Matutano G., Martinez-Pastor J. P., Mora-Sero I. /
Science Advances 2 (1), e1501104–е1501104 (2016),
doi: 10.1126/sciadv.1501104 - Hosokawa H., Tamaki R., Sawada T.,
Okonogi A., Sato H., Ogomi Y., Hayase S., Okada Y.,
Yano T. / Nature Communications 10, 4 (2019). - Ning Z., Gong X., Comin R., Walters G., Fan F.,
Voznyy O., Yassitepe E., Buin A., Hoogland S.,
Sargent E. H. / Nature 523, 324 (2015). - Wang P., Xie J., Xiao K., Hu H., Cui C.,
Qiang Y., Lin P., Arivazhagan V., Xu L., Yang Z., Yao Y.,
Lu T., Wang Z., Yu X., Yang D. / ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 22320 (2018). - Liu Y., Dong Y., Zhu T., Ma D., Proppe A.,
Chen B., Zheng C., Hou Y., Lee S., Sun B., Jung E. H.,
Yuan F., Wang Y., Sagar L. K., Hoogland S., García
de Arquer F. P., Choi M.-J., Singh K., Kelley S. O.,
Voznyy O., Lu Z.-H., Sargent E. H. / J. Am. Chem. Soc.
143, 15606 (2021). - Han J., Luo S., Yin X., Zhou Y., Nan H., Li J.,
Li X., Oron D., Shen H., Lin H. / Small 14, 1801016
(2018). - Liu M., Chen Y., Tan C.-S., QuinteroBermudez R., Proppe A. H., Munir R., Tan H., Voznyy O.,
Scheffel B., Walters G., Kam A. P. T., Sun B., Choi M.-J.,
Hoogland S., Amassian A., Kelley S. O., García
de Arquer F. P., Sargent E. H. / Nature 570, 96 (2019). - Chen H., Pina J. M., Hou Y., Sargent E. H. /
Adv. Energy Mater. 2100774 (2021). - Rakshit S., Piatkowski P., Mora-Seró I.,
Douhal A. / Advanced Optical Materials 10, 2102566
(2022). - Goldschmidt V. M. Die Gesetze der
Krystallochemie. Naturwissenschaften 14, 477–485 (1926). - Li C., Lu X., Ding W., Feng L., Gao Y., Guo Z./
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 64, 702–707 (2008). - https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/bestresearch-cell-efficiencies.20200218.pdf
- Uribe J. I., Ramirez D., Osorio-Guillén J. M.,
Osorio J., Jaramillo F. / J. Phys. Chem. C 120, 16393–
16398 (2016).
338 Uspekhi Prikladnoi Fiziki (Advances in Applied Physics), 2023, vol. 11, № 4 - Rohere G. S. Structure and Bonding in
Crystalline Materials. New York: Cambridge University
Press, 2001. - Hao F., Stoumpos C. C., Cao D. H., Chang R. P. H.,
Kanatzidis M. G. / Nat. Photon. 8, 489–494 (2014). - Noel N. K., Stranks S. D., Abate A., Wehrenfennig C., Guarnera S., Haghighirad A. A., Sadhanala A.,
Eperon G. E., Johnston M. B., Petrozza A. M. et al. /
Energy Environ. Sci. 7, 3061–3068 (2014). - Ma L., Hao F., Stoumpos C. C., Phelan B. T.,
Wasielewski M. R., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc.
138, 14750–14755 (2016). - Xie G., Xu L., Sun L., Xiong Y., Wu P., Hu B. /
J. Mater. Chem. A 7, 5779–5793 (2019). - Li F., Zhang C., Huang J.-H., Fan H., Wang H.,
Wang P., Zhan C., Liu C.-M., Li X., Yang L.-M. et al. /
Angew. Chem. Int. Ed. 58, 6688–6692 (2019). - Baikie T., Fang Y., Kadro J. M., Schreyer M.,
Wei F., Mhaisalkar S. G., Graetzel M., White T. J. / J. Mater.
Chem. A 1, 5628–5641 (2013). - Amat A., Mosconi E., Ronca E., Quarti C.,
Umari P., Nazeeruddin M. K., Grätzel M., Angelis F. D. /
Nano Lett. 14, 3608–3616 (2014). - Shi T., Zhang H.-S., Meng W., Teng Q., Liu M.,
Yang X., Yan Y., Yip H.-L., Zhao Y.- J. / J. Mater. Chem.
A 5, 15124–15129 (2017). - Koh T. M., Krishnamoorthy T., Yantara N.,
Shi C., Leong W. L., Boix P. P., Grimsdale A. C., Mhaisalkar S. G., Mathews N. / J. Mater. Chem. A 3, 14996–15000
(2015). - Liao W., Zhao D., Yu Y., Grice C. R., Wang C.,
Cimaroli A. J., Schulz P., Meng W., Zhu K., Xiong R.-G.
et al. / Adv. Mater. 28, 9333–9340 (2016). - Jokar E., Chien C.-H., Fathi A., Rameez M.,
Chang Y.-H., Diau E. W.-G. / Energy Environ. Sci. 11,
2353–2362 (2018). - Milot R. L., Eperon G. E., Green T., Snaith H. J.,
Johnston M. B., Herz L. M. / J. Phys. Chem. Lett. 7, 4178–
4184 (2016). - Wang W., Zhao D., Zhang F., Li L., Du M.,
Wang C., Yu Y., Huang Q., Zhang M., Li L. et al. / Adv.
Funct. Mater. 27, 1703953 (2017). - Xu X., Chueh C.-C., Jing P., Yang Z., Shi X.,
Zhao T., Lin L. Y., Jen A. K.-Y. / Adv. Funct. Mater. 27,
1701053 (2017). - Sutton R. J., Eperon G. E., Miranda L.,
Parrott E. S., Kamino B. A., Patel J. B., Hörantner M. T.,
Johnston M. B., Abbas Haghighirad A., Moore D. T. et al. /
Adv. Energy Mater. 6, 1502458 (2016). - Chung I., Song J.-H., Im J., Androulakis J.,
Malliakas C. D., Li H., Freeman A. J., Kenney J. T.,
Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 134, 8579–8587
(2012). - Chen Z., Wang J. J., Ren Y., Yu C., Shum K. /
Appl. Phys. Lett. 101, 093901 (2012). - da Silva E. L., Skelton J. M., Parker S. C.,
Walsh A. / Phys. Rev. B 91, 144107 (2015). - Li B., Long R., Xia Y., Mi Q. / Angew. Chem.
Int. Ed. 57, 13154–13158 (2018). - Mao L., Tsai H., Nie W., Ma L., Im J., Stoumpos C. C., Malliakas C. D., Hao F., Wasielewski M. R.,
Mohite A. D. et al. / Chem. Mater. 28, 7781–7792 (2016). - Hao F., Stoumpos C. C., Guo P., Zhou N.,
Marks T. J., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / J. Am.
Chem. Soc. 137, 11445–11452 (2015). - Hao F., Stoumpos C. C., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 136, 8094–8099 (2014).
- Zhao B., Abdi-Jalebi M., Tabachnyk M.,
Glass H., Kamboj V. S., Nie W. A., Pearson J., Puttisong Y., Gödel K. C., Beere H. E. et al. / Adv. Mater. 29,
1604744 (2017). - Im J., Stoumpos C. C., Jin H., Freeman A. J.,
Kanatzidis M. G. / J. Phys. Chem. Lett. 6, 3503–3509
(2015). - Goyal A., McKechnie S., Pashov D., Tumas W.,
Schilfgaarde M. V., Stevanović V. / Chem. Mater. 30,
3920–3928 (2018). - Lee S., Levi R. D., Qu W., Lee S. C., Randall C. A./ J. Appl. Phys. 107, 023523 (2010).
- Nagane S., Ghosh D., Hoye R. L. Z., Zhao B.,
Ahmad S., Walker A. B., Islam M. S., Ogale S., Sadhanala A. / J. Phys. Chem. C 122, 5940–5947 (2018). - Jung Y.-K., Lee J.-H., Walsh A., Soon A. /
Chem. Mater. 29, 3181–3188 (2017). - Lü X., Wang Y., Stoumpos C. C., Hu Q.,
Guo X., Chen H., Yang L., Smith J. S., Yang W., Zhao Y.
et al. / Adv. Mater. 28, 8663–8668 (2016). - Wang L., Ou T., Wang K., Xiao G., Gao C.,
Zou B. / Appl. Phys. Lett. 111, 233901 (2017). - Yang Z., Janmohamed A., Lan X., García
de Arquer F. P., Voznyy O., Yassitepe E., Kim G.-H.,
Ning Z., Gong X., Comin R., Sargent E. H. / Nano Lett. 15,
7539 (2015). - Gaulding E. A., Chen X., Yang Y., Harvey S. P.,
To B., Kim Y.-H., Beard M. C., Sercel P. C., Luther J. M. /
ACS Materials Lett. 2, 1464 (2020). - Gaulding E. A., Chen X., Yang Y., Harvey S. P.,
To B., Kim Y.-H., Beard M. C., Sercel P. C., Luther J. M. /
ACS Materials Lett. 2, 1464 (2020). - Zhang W., Pathak S., Sakai N., Stergiopoulos T.,
Nayak P. K., Noel N. K., Haghighirad A. A., Burlakov V. M., deQuilettes D. W., Sadhanala A., Wang W.,
Li L., Ginger D. S., Friend R. H., Snaith H. J. / Nat Commun 6, 10030 (2015). - Ugur Deneb Menda, Guilherme Ribeiro, Daniela
Nunes, Tomás Calmeiro, Hugo Águas, Elvira Fortunato , Rodrigo Martins and Manuel J. Mendes / Mater. Adv.
2, 6344–6355 (2021). - Jiang X., Wang F., Wei Q., Li H., Shang Y.,
Zhou W., Wang C., Cheng P., Chen Q., Chen L. et al. / Nat
Commun 11, 1245 (2020)
Выпуск
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Свиридов К. Н.
Алгоритмы обработки изображений космического мусора в наземной матрице апертурного синтеза 285
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Шлойдо А. И., Туркин А. В.
Оценки характеристик плазмы, созданной генератором электронного пучка с подачей газа в разрядный канал 300
Тарасенко В. Ф., Белоплотов Д. В., Ломаев М. И., Панченко А. Н., Сорокин Д. А.
Тонкие светящиеся треки при наносекундном разряде в неоднородном электрическом поле 312
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Яковлева Н. И.
Органико-неорганические перовскиты на основе галогенидов для создания перспективных изделий фотоэлектроники 320
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Железнов В. Ю., Малинский Т. В., Рогалин В. Е., Хасая Р. Р., Хомич Ю. В., Исаков В. В., Козлов А. Л., Новиков И. А., Ножницкий Ю. А., Шибаев С. А.
Лазерные технологии, сопутствующие лазерной ударной обработке деталей: очистка, полировка, наплавка (обзор) 340
Другие статьи выпуска
Разнообразные лазерные технологии активно используются в металлообработке.
В частности, лазерная ударная обработка (ЛУО) является наиболее эффективным способом увеличения ресурса металлоконструкций, подверженных многоцикловой нагрузке. Она используется для увеличения ресурса дорогостоящих элементов конструкции, например, деталей авиационных двигателей. Такой обработке рекомендуется подвергать детали, прошедшие определенный срок эксплуатации. Однако, в дополнение к ЛУО, в технологический цикл имеет смысл добавить некоторые сопутствующие лазерные технологии, такие как очистка, полировка и наплавка. Эти технологии уже давно применяются в обработке металлов. Бывшие в употреблении детали, прежде всего, нуждаются в тщательной очистке перед проведением процесса ЛУО. Для этого наиболее эффективна лазерная очистка. Затем деталь может нуждаться в ликвидации забоин, для чего весьма эффективна лазерная наплавка. После проведения этих операций, а также ЛУО, обычно требуется полировка детали, которая также возможна с использованием лазерной технологии. В данной статье рассмотрены основные лазерные методы очистки, наплавки и полировки металлических конструкций, которые могут быть использованы, как совместно действующие.
Проведены исследования свечения наносекундного диффузного разряда между двумя остриями с высоким пространственным разрешением. При атмосферном давлении воздуха, а также при давлениях 300, 100 и 30 Торр, обнаружено большое число тонких светящихся треков, стартующие из области ярких пятен на электродах.
Показано, что форма треков изменяется от прямых линий до извилистых, а направление их движения в ряде случаев может меняться на противоположное. Установлено, что в условиях формирования тонких светящихся треков, в спектре излучения диффузной плазмы при резко неоднородном электрическом поле и наносекундной длительности импульса напряжения доминируют полосы второй положительной системы азота. С помощью ICCD камеры показано, что излучение треков в первые десятки наносекунд на фоне широких стримеров и диффузного разряда не регистрируется. Выдвинута гипотеза, объясняющая появление многочисленных треков при пробое воздуха в неоднородном электрическом поле.
Предложена расчетно-экспериментальная методика оценки параметров стационарной пучковой плазмы: средних по ее объему концентрации свободных электронов и степени ионизации газовой компоненты. Мощность пучка электронов, как и длина их пробега, находятся по измерениям вольтамперной характеристики и энергетической эффективности генераторов электронных пучков. Степень ионизации смеси газов рассчитана в предположении баланса процессов ионизации и рекомбинации заряженных частиц. Показано, что в плазме, созданной генератором электронного пучка в смеси газов среднего давления, ключевую роль в рекомбинации играет диссоциативная рекомбинация частиц. Даны оценки достоверности исходных допущений. Используя измеренные вольтамперные характеристики, проведены расчеты характеристик плазмы в смеси газов (О2 – 20,9 %, N2 – 78,1 %, пары H2O – 1 %) при давлении от 1 до 2,5 кПа.
Рассматривается проблема контроля фрагментов космического мусора техногенного происхождения. Для динамичных низкоорбитальных фрагментов исследуются алгоритмы цифровой статистической обработки коротко-экспозиционных изображений, получаемых в безизбыточной матрице апертурного синтеза. Специфические особенности оптической передаточной функции (ОПФ) безизбыточной матрицы, а именно, ее «островной» характер, приводят к трудностям восстановления неискаженного атмосферой пространственного спектра объекта контроля во всей пространственно-частотной области матрицы. Показано, что для восстановления неискаженного атмосферой модуля пространственного спектра объекта во всей области пространственных частот матрицы необходимо использовать модифицированный нами алгоритм метода Лайбери. Для восстановления фазы пространственного спектра объекта на «островах» пространственно-частотной области необходимо использовать модифицированный алгоритм метода Нокса-Томпсона, а для сшивания фаз, полученных в «островах», по всей области пространственных частот матрицы и восстановления фазы пространственного спектра от объекта необходимо использовать модифицированный алгоритм метода тройных корреляций.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400