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发布时间：2020

西工大两项科研成果登上《自然》子刊

西安墙体广告近日,西北工业大学柔性电子研究院、柔性电子材料与器件工业和信息化部重点实验室黄维院士团队分别在层状钙钛矿太阳能电池研究领域、有机-金属氧化物薄膜晶体管研究领域取得突破性进展,两项成果登上《自然》子刊。

据介绍,具有直接带隙、双极性传输、高吸光系数、低激子结合能、长载流子扩散距离和可溶液加工等特点的钙钛矿材料在太阳能电池领域应用取得了突飞猛进的发展。然而,钙钛矿材料光照、电场、温度、水氧等条件下非常容易降解,严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的进一步商业化。针对这一科学难题,黄维院士、陈永华教授团队和吉林大学张立军教授合作,提出了一种高效稳定层状钙钛矿太阳能电池,创新性地引入一种含硫原子的有机胺,通过硫元素之间的相互作用实现层间相互作用有效调控,有效地增强了层间电荷传输并且进一步稳定了层状钙钛矿骨架,制备出了效率高达18.06%的高性能2DRP层状钙钛矿太阳能电池,并大大改善了2DRP钙钛矿薄膜的湿、热稳定性和器件稳定性。器件在最大功率输出点持续标准太阳光下光照1000小时,效率衰减不到15%。相关成果发表在《自然·光子学》上。

发表在《自然·电子学》上的研究,则聚焦于一种显示器件的生产。据了解,薄膜晶体管是有源显示驱动背板的核心器件。其中,金属氧化物薄膜晶体管具有迁移率高、透光性好、成本低、可低温制备等优点,应用前景巨大,但制备成本却相对较高,是其实现实际应用所面临的技术瓶颈。 黄维院士团队与帝国理工学院、阿卜杜拉国王科技大学研究者合作,团队针对这一难题提出了一种有机-金属氧化物混合薄膜晶体管,其沟道由溶液法制备的氧化铟,氧化锌纳米粒子,聚合物聚苯乙烯和氧化锌多层超薄薄膜组成。经臭氧处理后的聚合物聚苯乙烯薄膜有效地钝化了金属氧化物表面和异质结界面处的电子陷阱,实现了高电子迁移率及超高的工作稳定性,是目前已报道的最稳定的金属氧化物薄膜晶体管。该研究成果为解决当前溶液法制备金属氧化物薄膜晶体管的工作稳定性问题提供了新的思路,并有助于进一步推动薄膜晶体管在显示领域的应用。

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