憑借高量子效率、帶隙可調(diào)、制備簡單、高吸光系數(shù)和高耐缺陷性的優(yōu)點,全無機鈣鈦礦（CsPbX₃,X=Cl,Br,I）材料在光電和光伏器件領(lǐng)域展現(xiàn)出較出色的應用前景。然而,現(xiàn)有材料熱穩(wěn)定性的不足降低了這些應用的耐久性和可靠性。本綜述從全無機鈣鈦礦材料溫度相關(guān)的熱分解過程入手,有針對性地闡述了全無機鈣鈦礦熱穩(wěn)定性增強策略,并展示了迄今報道的高可靠性全無機鈣鈦礦光電和光伏器件的性能參數(shù)和應用領(lǐng)域。最后對今后發(fā)展熱穩(wěn)定全無機鈣鈦礦材料存在的機遇進行了展望。 

【文章來源】：發(fā)光學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

(a)CsPbBr3的理想晶體結(jié)構(gòu)[5];(b)CsPbBr3的熱循環(huán)測試,圖中高溫區(qū)域以紅色突出顯示;(c)CsPbBr3的熒光壽命隨溫度變化曲線[25];(d)熱重曲線[26]。

離子摻雜可有效改善CsPbX3晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、表面缺陷和載流子運輸能力[27]。其中,以摻雜較小的二價陽離子進入鈣鈦礦晶格以取代Pb2+陽離子的方法最常見,這可以增強晶格形成能和調(diào)制激子動力學弛豫[28]。例如,在CsPbCl3晶體結(jié)構(gòu)中摻雜Mn2+,可實現(xiàn)穩(wěn)定的包含Mn2+特征發(fā)射的雙色光譜,且量子效率從5%提高到54%[29-30]。Stam等[31]通過陽離子交換法,把Pb2+替換為其他二價陽離子,合成了穩(wěn)定的CsMxPb1-xBr3(M= Sn2+,Cd2+,Zn2+)。最近,Rogach等[32]把Cu2+摻入CsPbX3晶格中合成了CsPb1-xCuxX3。如圖3(a)所示,Cu2+摻雜后,離子半徑較小的Cu2+離子(73 pm)會取代半徑較大的Pb2+離子(119 pm),導致八面體收縮,進而導致Cu—X鍵長度收縮。新形成的Cu—X鍵比Pb—X鍵具有更高的晶格形成能,進一步穩(wěn)定晶格,因此Cu2+摻雜CsPbX3熱穩(wěn)定性得到增強(圖3(b))。經(jīng)過250 ℃退火后,Cu2+摻雜CsPbX3量子效率僅略有下降(從53%降至40%),未摻雜的CsPbX3量子效率則降為零[32]。3.2 表面鈍化

圖4 (a)配體輔助合成示意圖,油酸(OA)配體和2-己基癸酸(DA)結(jié)合CsPbBr3的模型[36];(b)計算油酸、辛酸、油胺、辛胺配體表面吸附能的理論模型[37]。3.3 復合結(jié)構(gòu)


本文編號：3421005