發(fā)布時(shí)間：2021-08-25 07:11

　　鹵素鈣鈦礦是一類(lèi)具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)（ABX₃）的金屬鹵素化合物材料。近十年來(lái),鹵素鈣鈦礦被廣泛應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池的研究。相對(duì)于傳統(tǒng)的光伏材料,以甲胺鉛碘（MAPbI₃）為代表的鹵素鈣鈦礦吸光系數(shù)更高,工藝成本更低,器件效率也與商品化光伏產(chǎn)品相當(dāng),是一類(lèi)頗具潛力的新型半導(dǎo)體材料。低維鈣鈦礦是通過(guò)引入大分子配體對(duì)鹵素鈣鈦礦材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)裁剪而形成的低維結(jié)構(gòu)。一方面,引入合適的低維結(jié)構(gòu)能夠有效的提高鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性,是一種提高器件穩(wěn)定性的有效途徑;另一方面,鈣鈦礦材料的維度降低顯著改變其內(nèi)部激子的性質(zhì)而表現(xiàn)出迥異的光電性質(zhì)。這類(lèi)新結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦材料進(jìn)一步將其應(yīng)用拓寬至發(fā)光材料和光電探測(cè)器等領(lǐng)域中�；谶@樣的發(fā)展趨勢(shì),我們從材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),合成了一系列新型低維鈣鈦礦材料,并探索其潛在應(yīng)用,分為以下幾個(gè)方面。1.錫基二維鈣鈦礦的合成與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變我們探索合成了無(wú)毒的Ruddlesden-Popper錫溴鈣鈦礦,并且發(fā)現(xiàn)其在溶劑誘導(dǎo)作用下會(huì)形成一種獨(dú)特的中空二維結(jié)構(gòu)。這一系列的材料在可見(jiàn)光區(qū)具有很強(qiáng)的寬光譜發(fā)射,其最高熒光量子產(chǎn)率可以達(dá)到86%。對(duì)其激子動(dòng)力學(xué)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖

圖 2. 2 MAPbI3結(jié)構(gòu)相變：c 軸投影圖 (a) α- MAPbI3；(b) β- MAPbI32.2 Phase transition of MAPbI3: projection along c axis (a) α- MAPbI3；(b) β- M維鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)<100>取向二維鈣鈦礦材料早的二維鈣鈦礦材料的光電性質(zhì)研究可以追溯至上世紀(jì)末。當(dāng)時(shí)avid Mitzi 發(fā)展了一系列低維鈣鈦礦材料的合成方法5。他使用丁胺間隔分子（spacers），在水溶液中反應(yīng)結(jié)晶生長(zhǎng)具有組成為 1（BA 代表丁胺，MA 代表甲胺，下同）的層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。晶體長(zhǎng)鏈的丁胺分子沿三維鈣鈦礦 MASnI3的<100>晶面方向插入晶格，其中的單層和多層結(jié)構(gòu)中，界面處相鄰兩層投影成交錯(cuò)排sden-Popper 相氧化物鈣鈦礦 Ca4Mn3O10類(lèi)似，所以稱(chēng)之為 Rud

圖 2. 3 Dion-Jacobson 鈣鈦礦與 Ruddlesden-Popper 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Fig 2.3 Structure of Dion-Jacobson perovskites and Ruddlesden-Popper perovskites除了上述報(bào)道的層數(shù)可以調(diào)控的鈣鈦礦體系，自上世紀(jì) 80 年代以來(lái)至今大量的單層<100>取向二維鈣鈦礦10-17，理論上來(lái)說(shuō)，它們都可以作為對(duì)三鈦礦進(jìn)行維度裁剪的候選結(jié)構(gòu)。為了研究這一系列結(jié)構(gòu)的構(gòu)效關(guān)系，科學(xué)家對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定義了若干參數(shù)以比較說(shuō)明其結(jié)構(gòu)扭曲特點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]First-principles investigations on the mechanical, thermal,electronic, and optical properties of the defect perovskites Cs2SnX6（X= Cl, Br, I）[J]. 黃海銘,姜振益,羅時(shí)軍.  Chinese Physics B. 2017(09)



本文編號(hào)：3361649