Perovskite Synthesis 'e Ultrasonication

Ko e Ultrasonically 'oku ne faka'ai'ai mo toe fakalalahi 'a e ngaahi to'onga 'oku ne 'omi ha facile, mapule'ingofua ' taina pea mo fakatefito synthesis founga ki hono ngaohi 'o e ngaahi naunau 'oku fakamo'ui 'aki 'a e mama, 'a ia 'oku 'ikai fa'a lava ke teuteu'i 'e ha ngaahi founga angamaheni.
Ko e ultrasonic crystallization mo precipitation 'o perovskite Kilisitala ko ha founga matu'aki 'aonga mo ma'ama'a, 'a ia 'oku lava ke ma'u ai 'a e perovskite nanocrystals 'i he me'afua 'o e ngaahi me'a fakamisini ke ngaohi.

Ultrasonic Synthesis 'o Perovskite Nanocrystals

'I he tu'unga tatau – ko e halide perovskites 'oku ne fakafotunga ha ngaahi koloa makehe hange ko e maama ma'olunga absorption, taimi loloa 'o e mo'ui, uta pa'anga optoelectronic, mo e fefononga'aki ma'olunga, 'a ia 'oku hoko ai e diffusion perovskite ha naunau 'oku lele lelei ke ngaue 'i he ngaahi konga 'o e ngaahi fetu'u, 'a e Lefu, me'a ko'eni, photodetectors, etc.
Ko Ultrasonication e taha 'o e ngaahi founga fakatu'asino ki he ngaahi to'onga fakatu'utamaki kehekehe. 'Oku takiekina mo pule'i 'a e founga crystallization ko 'eni 'e he faito'o ultrasonic, 'o ma'u ai 'a e ngaahi koloa lalahi 'o e mapule'ingofua ' taina taha crystalline perovskite nanoparticles.

'Imisi 'o e TEM 'o ultrasonically synthesized perovskite nanocrystals

Ngaahi 'ata ki he TEM ki he CH3nH3PbBr3 QDs (a) mo e (e) ta'e ultrasonic hono faito'o.

UIP2000hdT - ha ultrasonicator 2000W 'o e ma'olunga 'o e ngaue ki he ngaue 'o e milling 'a e ngaahi momo'i me'a 'o e tutu'u.

UIP2000hdT mo e pressurizable to'oto'o Seinopolo

Kole 'a e fakamatala




Fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Sipinga ako 'a ultrasonic Perovskite Synthesis

Kuo fakahoko 'e he fakatotolo manifold 'a e fa'ahinga ultrasonically ne tokoni'i perovskite e tupulaki Crystal. Ko hono fakalukufua, 'oku teuteu'i perovskite Kilisitala 'aki 'a e founga tupulaki 'oku mahua. Koe'uhi ke lava 'o precipitate perovskite Kilisitala, 'oku mamalie mo mapule'i 'a e solubility 'o e ngaahi sipinga 'o e founga 'oku fakataumu'a ki ai e faka'ilonga. Ko ultrasonic precipitation 'o perovskite nano Kilisitala 'oku makatu'unga ia 'i ha antisolvent ngaahi.

Ultrasonic Crystallization 'o Perovskite Nanocrystals

Jang et Al. (2016) lipooti e succesful ultrasonically tokoni'i synthesis halide perovskite nanocrystals. Faka'aonga'i 'o e faka'ata, APbX3 perovskite nanocrystals mo ha compositions kehekehe, 'a ia 'oku 'i ai ha = CH3nH3, THF, pe HN = NGNH3 (formamidinium), mo e X = Fl, BR, pe ko au, ne me'a--. Ultrasonication fakavave'i ange 'a e founga 'o e vaia (AX mo e PbX2) 'i toluene, pea 'oku fakapapau'i 'e he vave 'o e 'auha 'a e vave e tupulaki 'a e nanocrystals. Na'e faifai pe pea fabricated 'e he timi fekumi 'a e photodetectors mahino 'i he homogenously liliu 'a e lahi 'o e teunga nanocrystals 'i he feitu'u lahi Silikoni oxide substrates.

Ultrasonic perovskite Crystal Distribution

Lahi 'o e distributions 'o e CH3NH3PbBr3 (a) mo e (e) 'ikai ke 'i ai ha faito'o ultrasonic.
Seni et Al. 2017

Ultrasonic Asymetrical Crystallization 'o Perovskite

Peng et Al. (2016) fakatupulaki ha founga fo'ou 'o e tupulaki 'o makatu'unga 'i ha asymmetrical cavitation crystallization (CTAC), 'a ia 'oku ne poupou'i 'a e heterogeneous nucleation 'aki hono 'oange ha ivi fe'unga ke ikuna'i 'a e tu'unga nucleation. Ko hono fakanounou, na'a nau fakafe'iloaki ha ultrasonic nounou 'aupito pulses (≈ 1sec) ki he founga ke fakalelei'i 'aki, 'i ha'ane a'u ki ha tu'unga ma'ulalo supersaturation 'i he mao antisolvent. 'Oku fakafe'iloaki 'a e sepo ultrasonic 'i ha tu'unga ma'olunga supersaturation, 'a ia cavitation lahi ai 'a e ngaahi me'a na'e hoko pea lahi mo e 'a ha ki'i plethora si'isi'i. Promisingly, MAPbBr3 monocrystalline e ngaahi filimi 'i he ngaahi houa lahi substrates loto 'i he cyclic ultrasonication faito'o.

Ultrasonic Synthesis 'o Perovskite Quantum ngaahi fo'i Toti

Seni et Al. (2017) 'i he'enau ngaue ko ha founga lelei ia ki hono teuteu'i perovskite ngaahi fo'i Toti quantum (QDs) 'i he ultrasonic irradiation. 'Oku faka'aonga'i 'a e Ultrasonication ko ha founga fakamisini kae lava 'o fakavave'i 'a e precipitation 'o perovskite quantum ngaahi fo'i Toti. 'Oku fakautuutu mo pule'i e founga crystallization e perovskite e ngaahi totitoti 'o e quantum 'e he faito'o ultrasonic, 'o ma'u ai e lahi totonu 'o e nanocrystals. Na'e ha mei hono vakai'i 'o e fa'unga, size si'isi'i mo e morphology 'o e ngaahi totitoti 'o e perovskite quantum 'o e ultrasonic ko ia 'oku 'omai 'e he crystallization 'a e ngaahi konga iiki mo e lahi ange 'o e kemikale 'oku lava ke tufaki. 'I hono faka'aonga'i 'o e ultrasonic (= sonochemical) synthesis, na'e lava foki ke fakatupu ha perovskite quantum 'aki ha ngaahi kemikale kehekehe compositions. Ne fakangofua 'e he ngaahi compositions kehekehe ko ia 'i he perovskite Kilisitala ke 'ikai lava ke ne 'ai ke ma'a e misiona mo adsorption ngaahi ngatangata'anga 'o e CH3nH3'Oku Px3 (X = Fl. BR, mo au), 'a ia na'e fakatau ki ha gamut lanu kehekehe 'aupito.

Nofo movetevete ultrasonic

Ko e Ultrasonication 'o nano kihi'i konga si'i suspensions mo inks ko ha founga falala'anga ia ke fakamovetevetea kinautolu homogeneously kimu'a pea toki faka'aonga'i 'a e nano-fakamavahe'i 'i he substrates hange ko e grids pe electrodes. (FF. Pechi et Al. 2019; Pichler et Al. 2018)
Na'e faingofua hono ultrasonic e kau ma'u concentrations ma'olunga (hange ko e pastes) pea tufaki 'a e ngaahi pa'anga 'e taha ki he ngaahi konga 'o e konga ki lalo 'o e pa'anga ke fakamavahe'i 'aki ha me'a. 'Oku fakapapau'i mai 'e he me'a ni, 'i he taimi 'e 'osi ai hono substrate, 'ikai ha clumping hange ko agglomerates 'oku maumau'i hono fakahoko 'o e coating.

Hielscher Ultrasonics ngaahi naunau 'i he ultrasonic disperser ke teuteu'i 'a e homogeneous kuo fakamavahe'i 'o 'ikai ha pa'anga, e.g. ki ha me'a 'oku ngaohi 'aki e 'uhila

'Oku teuteu'i 'e he ultrasonic fakamovetevetea 'a e teunga 'oku nano 'aki ha suspensions 'oku loloa: Piko'anga lanu mata – kimu'a sonication/Piko'anga kulokula hili sonication

Ultrasonic Processors for Perovskite Precipitation

Hielscher Ultrasonics e ngaahi fa'ufa'u mo e ngaahi founga ngaue kuo ma'olunga hono fakahoko ultrasonic ki he sonochemical synthesis 'a ia ko e perovskite lelei. 'I he hoko 'a Hielscher Ultrasonics ko e taki fakamaketi mo e taukei fuoloa 'i he ngaue ultrasonic, 'oku tokoni ia ki hono kau kasitoma mei he fuofua sivi ke fai, 'a ia 'oku optimization ki hono fola faka'osi 'o e ngaahi me'a fakapisinisi ultrasonic processors 'i ha founga lahi. 'E lava ke fakaongoongolelei'i 'e he lekooti kakato mei he loki fakatotolo mo e sea 'i 'olunga he ultrasonicators ki ha ngaahi me'a fakapisinisi ultrasonic processors, 'a e me'angaue lelei taha ki ho'o founga Hielscher.
Ni'ihi na'e 1. FC100L1K mo e InsertMPC48'Oku mapule'ingofua ' taina mo'oni 'a e ultrasonicators kotoa pe Hielscher pea 'oku lava pe ke mamata ki ai 'a e amplitudes ma'olunga. Ko e amplitude ko e taha ia 'o e ngaahi tefito'i me'a 'oku ne takiekina e ola mo e fakatupu 'auha 'a e ngaahi founga sonication. Hielscher Ultrasonics’ ultrasonic processors fakahoko ai ha tu'unga lahi 'o e amplitudes 'i he vaha'a 'o ha ngaahi polokalama molu mo fakatupu 'auha. 'I hono fili 'o e amplitude 'oku totonu, 'oku lava ai 'e he kau ngaohi efu mo e sonotrode 'o fokotu'u 'a e ola 'oku fie ma'u ultrasonic ki ho'o founga ngaue pau. Hielscher ke tafe mai 'a e fakamatala makehe Seinopolo fakahu MPC48 – MultiPhaseCavitator (vakai, pic. to'ohema) – ke fai fanga 'a e konga hono ua 'o fakafou 'i he 48 cannulas ko ha mafasia manifi 'i he cavitational-mafana, 'a ia 'oku ma'olunga ai 'a e ngaahi peau faka'ata 'i he ongo konga ki ha homogeneous 'oku fio. 'Oku lelei 'a e MultiPhaseCavitator ke kamata 'a e ngaahi poini seeding mo mapule'i e precipitation 'o perovskite nanocrystals.
Hielscher lava 'e he ultrasonic lalahi processors 'o 'omi ha amplitudes ma'olunga. 'E lava ke faingofua Amplitudes lele 'o a'u ki he 200 μm 'i he hokohoko atu 'a e ngaue 'i he 24/7. Ki he amplitudes ma'olunga ange, 'oku 'ata leva fakapatonu ultrasonic sonotrodes. 'Oku faka'ata 'e he robustness 'o Hielscher e me'angaue ultrasonic 'a e 24/7 ke ngaue mamafa 'i he fatongia mo e ngaahi 'atakai 'oku femo'uekina.
'Oku fiemalie 'etau kau kasitoma 'i he robustness mo e ala falala'anga 'o e polokalama 'a Hielscher ultrasonic. Ko hono fokotu'u ko ia 'i he ngaahi feitu'u 'oku faka'aonga'i ai e fatongia mamafa, 'oku ne tu'utu'uni 'a e ngaahi 'atakai mo e 24/7 hono ngaue lelei mo ma'ama'a. Ultrasonic 'a e founga ngaue intensification fakasi'isi'i 'a e taimi ngaue pea fakahoko ha ngaahi ola lelei ange, hange ko e lelei ange, ha koloa 'oku ma'olunga ange hono foaki mai.
'Oku 'omi 'e he e tepile 'i lalo ha faka'ilonga ia 'o e tu'unga 'o e ngaue ki he fakafuofua'i 'o e hotau ultrasonicators:

Kulupu (batch) 'o e tohi 'Oku tafe mai 'a e 'ea 'Oku fokotu'u atu 'a e ngaahi me'angaue
0.5 ke 1.5mL n.a. VialTweeter
mL 'o e 1 ki he 500 10 ki he 200mL/miniti 'e UP100H
mL 'i he 10 ki he 2000 20 ki he 400mL/miniti 'e UP200Ht, UP400St
0.1 ki he 20L 0.2 ke 4L/miniti 'e UIP2000hdT
10 ki he 100L 2 ki he 10L/miniti 'e UIP4000hdT
n.a. 10 ki he 100L/miniti 'e UIP16000
n.a. lalahi fakataha'i 'o e UIP16000

Fetu'utaki mai kiate kimautolu! / Kole kiate kitautolu!

Kole ki ha fakamatala lahi ange

Kataki 'o faka'aonga'i e foomu 'i lalo, kapau 'oku ke loto ke kole ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo e ultrasonic homogenization. Te tau fiefia ke 'oatu ha polokalama ultrasonic fakataha ho'o ngaahi fie ma'u.









Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Hielscher Ultrasonics pilisone ngaue ma'olunga ultrasonic homogenizers ki he fakamovetevetea, emulsification mo e hingoa to'oto'o.

Ko e malohi ma'olunga ultrasonic homogenizers mei Loki fakasaienisi ki he pailate mo e me'afua 'o e ngaue.

Ngaahi fakamo'oni fakafolofola/ngaahi tohi

Fekau'aki mo e ngaahi fu'u pou

Ngaahi mo'oni'i me'a 'oku mahu'inga ke 'ilo'i

Perovskite

Ko e Perovskite ko ha fo'i lea ia 'oku ne fakamatala'i 'a e ko Perovskite (Na'e toe 'iloa pe ko potasiume kalasiume titanium oxide pe potasiume kalasiume titanate, ki he kemikale CaTiO3) pea mo ha fa'unga 'oku 'i ai hono ngaahi naunau. Fakatatau ki he hingoa tatau, 'oku ko 'e he Perovskite 'a e fa'unga 'o e Perovskite.
'E lava ke hoko 'a e Perovskite me'a ko'eni ko ha me'a ke fakahoko, tetragonal pe orthorhombic fa'unga pea mo 'ai 'a e kemikale ko 'Apikale x3. 'Oku cations 'a e A mo e B, pea 'oku fakafofonga'i 'e he X 'a e anion, 'a ia 'oku ne ha'i kinaua fakatou'osi. 'I perovskite me'a ko'eni, 'oku mahulu hake 'a e cation ia 'i he B cation. Ko e ngaahi koloa kehe ko e perovskite ko ha Bridgmanite Palapamo e a.
'Oku 'i Perovskites ha fa'unga 'oku makehe pea 'i he fale ko 'eni 'e lava ke fakataha'i ai ha ngaahi me'a kehekehe 'o e kemikale. Koe'uhi ko e fa'unga 'oku perovskite makehe, 'e lava ke fakahaa'i ai 'e he molecules ha ngaahi koloa mahu'inga kehekehe, hange ko e superconductivity, magnetoresistance ma'olunga, mo e/pe ferroelectricity, 'a ia 'oku ne 'ai e fu'u mahu'inga ko ia ki he ngaahi me'a fakapisinisi. 'Ikai ngata ai, 'e lava ke fakataha'i ha ngaahi 'elemeniti kehekehe ke fa'u 'a e ngaahi fale perovskite, 'a ia 'oku malava ai ke fakataha'i, fakalelei'i mo fakalahi ha ngaahi 'ulungaanga 'oku pau. 'Oku faka'aonga'i 'e he kau fakatotolo, kau saienisi mo e founga ngaue developers 'a e ngaahi fili ko ia ke filifili pe 'e he kau perovskite, 'o nau hoko ai ko ha sipinga fakaesino, mo e ngaahi 'ulungaanga faka'uhila kehekehe.
'Oku hanga 'e he'enau ngaahi koloa optoelectronic 'o ngaohi hybrid perovskites ha kau kanititeiti lelei ki he ngaahi me'a 'a e fetu'u pea ko ha tekinolosia 'oku nau fili, 'a ia 'e lava ke ma'u ai ha tokoni lahi ki ha 'atakai 'oku ma'a, mo anga fakakaume'a.
Optoelectronic ha ngaahi fakangatangata 'o e fehalaaki ne crystalline perovskite lipooti 'i he tohi:

MAPbI31.51 eV 821 NM 2.5 (SCLC) 10 − 8τs = 22 ns τB = 1032 ns PL2 × 10102 – 8 μm 3.3 × 1010MAPbBr32.18 eV 574 nm24 (SCLC)
τs = 28 ns τb = 300 ns BINCLIMONTPRE.PL
1.3 – 4.3 μm3 × 1010MAPbI31.51 eV 820 NM 67.2 (SCLC)
τs = 18 ns τB = 570 ns BINCLIMONTPRE.PL
1.8 – 10.0 μm 1.4 × 1010MAPbI3850 nm164 ± 25 ki he fefononga'aki (SCLC) 105 e fe'alu'aki (holo) 24 ± 6.8 electron SCLC
82 ± 5 μs TPV 95 ± 8 μs impedance spectroscopy () 9 × 109 p175 ± 25 μm 3.6 × 1010 ki he ava 34.5 × 1010 ki electronMAPbI31.53 eV 784 nm34 Hall

8.8 × 1011 P
1.8 × 109 ki he ava 4.8 × 1010 ki electronMAPbBr31.53 eV 784 nm34 Hall

8.8 × 1011 P
1.8 × 109 ki he ava 4.8 × 1010 ki electronMAPbBr32.24 eV 537 NM 4.36 Hall

3.87 × 1012 P
2.6 × 1010 ki he ava 1.1 × 1011 ki electronMAPbCl32.24 eV 537 NM 4.36 Hall

3.87 × 1012 P
2.6 × 1010 ki he ava 1.1 × 1011 ki electronMAPbCl32.97 eV 402 nm179 Hall

5.1 × 109 n

Mapbfl32.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC) 2.7 × 10-8τs = 83 ns τB = 662 ns BINCLIMONTPRE.PL 4.0 × 109 p 3.0 – 8.5 μm 3.1 × 1010FAPbI31.49 eV 870 nm40 ± 5 'o e fefononga'aki SCLC mita 'e 10 ×-8
2.8 × 109
1.34 × 1010

Ngaahi naunau Vamama'o pe absorption 'o e fa'ahi Fefononga'aki [cm2 V-1 S-1] Conductance [Ω-1 senitimita 'e-1] Tokotaha kuo mo'ui mo hono founga Tau 'a e tokotaha uta koloa pea taipe'i 'a e [cm-3] (n pe p) Diffusion loloa Tauhele density [cm-3]
MAPbBr3 2.21 eV 570 NM 115 (T'O e) 20 – 60 (Hall) 38 (SCLC) τs = 41 ns τB = 457 ns (BINCLIMONTPRE.PL) 5 × 109 ki he 5 × 1010 P 3 – 17 μm 5.8 × 109