壓力調(diào)控典型有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-22 06:25
具有ABX3結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦(organic-inorganic hybrid perovskite,OIHP)由于其長載流子壽命、高吸收系數(shù)、多樣的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu),現(xiàn)已成為物理、化學(xué)、材料及能源等領(lǐng)域的明星材料,并在光伏和光電等諸多材料領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛能。因此,OIHP吸引著世界范圍內(nèi)的科學(xué)家開展深入且系統(tǒng)的研究。一方面,鈣鈦礦材料在電池領(lǐng)域顯示了驚人的前景,鈣鈦礦電池的能量轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)由開始的3.8%迅速提升到目前的25.2%,壽命也提高到上千小時(shí)。另一方面,OIHPs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性使它具有優(yōu)異的發(fā)光特性。其中,具有高介電系數(shù)無機(jī)層和低介電系數(shù)有機(jī)層交替排列的二維(two dimensional,2D)OIHPs擁有天然的量子阱結(jié)構(gòu)和介電限制效應(yīng),顯示出了優(yōu)秀的發(fā)光性能。迄今為止,鈣鈦礦材料研究已取得了突破性進(jìn)展,但是該體系領(lǐng)域仍面臨一些關(guān)鍵的挑戰(zhàn)和問題:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不夠高,帶隙未達(dá)到肖特利-奎伊瑟極限值(1.34 eV),導(dǎo)電性能較差,發(fā)光性能亟待提高,以及晶體結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的內(nèi)在機(jī)制尚不清晰。因此,獲得具有卓越光電性質(zhì)的新相或者新結(jié)構(gòu)的OI...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 高壓物理學(xué)簡介
1.2 有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦概述
1.2.1 三維有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦
1.2.2 二維有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦
1.3 高壓下雜化鈣鈦礦的研究現(xiàn)狀
1.4 論文各部分內(nèi)容簡介
第二章 金剛石對頂砧裝置原位高壓實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)
2.1 高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法發(fā)展簡介
2.2 金剛石對頂砧裝置
2.2.1 金剛石對頂砧裝置(DAC)的原理及組成
2.2.2 壓力的標(biāo)定
2.3 本論文涉及的原位高壓實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)
2.3.1 高壓電輸運(yùn)測量技術(shù)
2.3.2 高壓反射和吸收光譜
2.3.3 高壓拉曼光譜
2.3.4 高壓熒光光譜測量技術(shù)
2.3.5 高壓同步輻射X射線
第三章 高壓下全無機(jī)鈣鈦礦銫鉛碘CsPbI_3 的結(jié)構(gòu)及金屬性研究
3.1 研究背景
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 理論計(jì)算方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 CsPbI_3 的高壓紫外-可見吸收光譜
3.4.2 CsPbI_3 的高壓紅外反射光譜
3.4.3 CsPbI_3 的高壓電學(xué)測量
3.4.4 CsPbI_3 的高壓同步輻射XRD實(shí)驗(yàn)
3.4.5 計(jì)算高壓下CsPbI_3 的電子能帶
3.5 本章小結(jié)
第四章 二維有機(jī)雜化鈣鈦礦(C_3H_7NH_3)_8Pb_5I_18 的高壓研究
4.1 研究背景
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 高壓熒光和紫外-可見吸收光譜
4.3.2 高壓同步輻射X射線粉末衍射譜
4.3.3 高壓紅外吸收光譜
4.3.4 高壓時(shí)間分辨熒光光譜及自陷態(tài)模型
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號:3201155
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 高壓物理學(xué)簡介
1.2 有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦概述
1.2.1 三維有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦
1.2.2 二維有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦
1.3 高壓下雜化鈣鈦礦的研究現(xiàn)狀
1.4 論文各部分內(nèi)容簡介
第二章 金剛石對頂砧裝置原位高壓實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)
2.1 高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法發(fā)展簡介
2.2 金剛石對頂砧裝置
2.2.1 金剛石對頂砧裝置(DAC)的原理及組成
2.2.2 壓力的標(biāo)定
2.3 本論文涉及的原位高壓實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)
2.3.1 高壓電輸運(yùn)測量技術(shù)
2.3.2 高壓反射和吸收光譜
2.3.3 高壓拉曼光譜
2.3.4 高壓熒光光譜測量技術(shù)
2.3.5 高壓同步輻射X射線
第三章 高壓下全無機(jī)鈣鈦礦銫鉛碘CsPbI_3 的結(jié)構(gòu)及金屬性研究
3.1 研究背景
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 理論計(jì)算方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 CsPbI_3 的高壓紫外-可見吸收光譜
3.4.2 CsPbI_3 的高壓紅外反射光譜
3.4.3 CsPbI_3 的高壓電學(xué)測量
3.4.4 CsPbI_3 的高壓同步輻射XRD實(shí)驗(yàn)
3.4.5 計(jì)算高壓下CsPbI_3 的電子能帶
3.5 本章小結(jié)
第四章 二維有機(jī)雜化鈣鈦礦(C_3H_7NH_3)_8Pb_5I_18 的高壓研究
4.1 研究背景
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 高壓熒光和紫外-可見吸收光譜
4.3.2 高壓同步輻射X射線粉末衍射譜
4.3.3 高壓紅外吸收光譜
4.3.4 高壓時(shí)間分辨熒光光譜及自陷態(tài)模型
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號:3201155
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