鉛鹵基鈣鈦礦材料CH₃NH₃PbX₃（X=Cl、Br、I）具有載流子遷移率高、光吸收系數(shù)高、載流子擴散長度長等特點,在太陽能電池、發(fā)光二極管、探測器、熱電等許多領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用前景,受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。目前,人們對該材料的研究主要集中在太陽能薄膜和量子點發(fā)光領(lǐng)域,但薄膜和量子點在均勻性和穩(wěn)定性方面存在諸多問題,從而限制了這類材料優(yōu)異性能的發(fā)揮和大規(guī)模的應(yīng)用。塊體單晶是嚴格按照結(jié)晶學(xué)排列的近完美材料,因而是衡量CH₃NH₃PbX₃材料本征性能最理想的載體。本論文中,我們開展了鉛鹵基鈣鈦礦晶體的生長研究,并對所得晶體的熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等性能進行表征,主要研究結(jié)果如下:1.采用多種方法生長了CH₃NH₃PbBr₃單晶,對比了不同方法的優(yōu)缺點;測試了逆溫度結(jié)晶法制備的塊體單晶的性能,包括光透過率、熒光壽命、光致發(fā)光、硬度和楊氏模量等。在400~1500nm范圍內(nèi),透過率最高為86.6%;300... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦材料概述
        1.2.1 鈣鈦礦的發(fā)現(xiàn)
        1.2.2 鉛鹵基雜化鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.3 離子種類對鉛鹵基鈣鈦礦晶體性能的影響
    1.3 鉛鹵基鈣鈦礦單晶制備進展
        1.3.1 溶劑揮發(fā)法
        1.3.2 逆溫度結(jié)晶法
        1.3.3 抗溶劑蒸發(fā)輔助結(jié)晶法
        1.3.4 降溫結(jié)晶法
        1.3.5 籽晶法
    1.4 鉛鹵基鈣鈦礦薄膜制備進展
        1.4.1 旋涂法
        1.4.2 兩步法
        1.4.3 沉積法
        1.4.4 噴墨打印法
    1.5 鉛鹵基鈣鈦礦材料的應(yīng)用
        1.5.1 太陽能器件
        1.5.2 量子點發(fā)光
        1.5.3 熱電轉(zhuǎn)換
        1.5.4 光電探測器
        1.5.5 激光器
    1.6 選題依據(jù)
第2章 實驗準備
    2.1 實驗藥品及試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 測試方法及條件
第3章 CH_3NH_3PbBr_3單晶的生長與性能表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 CH_3NH_3Br制備
        3.2.2 CH_3NH_3PbBr_3晶體生長
        3.2.3 CH_3NH_3PbBr_3晶體加工
    3.3 CH_3NH_3PbBr_3晶體的表征及性能
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 微觀形貌
        3.3.3 熱重分析
        3.3.4 光學(xué)性能
        3.3.5 顯微硬度測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x晶體的生長及性能測試
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x晶體生長
        4.2.2 CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x晶體加工
    4.3 CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x晶體表征及性能
        4.3.1 晶體結(jié)晶習(xí)性分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 熱重分析
        4.3.4 光學(xué)性能
        4.3.5 硬度測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 噴墨打印制備CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x鈣鈦礦材料
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 噴墨打印技術(shù)簡介
        5.2.2 打印溶液的配制
        5.2.3 打印設(shè)備的操作
    5.3 玻璃基底上CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x晶粒的微觀形貌
        5.3.1 溶液用量對晶粒尺寸的影響
        5.3.2 I離子對CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x結(jié)晶形貌的影響
        5.3.3 溶劑對結(jié)晶形貌的影響
    5.4 紙質(zhì)基板上打印CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x及其發(fā)光特性
        5.4.1 晶粒發(fā)光
        5.4.3 溶劑對發(fā)光亮度的影響
        5.4.4 CH_3NH_3PbBr_3發(fā)光圖形的制備
    5.5 絲布基板CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x/PEDOT熱電性能的探究
        5.5.1 PEDOT/絲布材料的熱電性能
        5.5.2 PEDOT/CH_3NH_3PbBr_3/絲布復(fù)合材料的熱電性能
        5.5.3 PEDOT/CH_3NH_3PbBr_(3-x)I_x/絲布復(fù)合材料熱電性能
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]3D打印技術(shù)制備熱電發(fā)電器件[J]. 杜永,徐家躍.  應(yīng)用技術(shù)學(xué)報. 2018(02)
[5]雜化鈣鈦礦型晶體制備方法的研究進展[J]. 李明明,趙陽,王興光,張彪,王歡.  現(xiàn)代化工. 2018(02)
[6]發(fā)光材料及其新進展[J]. 徐家躍.  無機材料學(xué)報. 2016(10)
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碩士論文
[1]有機—無機鈣鈦礦單晶體生長及其物化性能研究[D]. 欒夢雨.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]有機/無機雜化鈣鈦礦 （RNH3）2（CH3NH3）m-1PbmI3m+1結(jié)構(gòu)及光電性能的研究[D]. 萬靜.浙江理工大學(xué) 2012



本文編號：3660186