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稳定的CsPbI3:Mn纳米光电材料的制备研究

2021-10-27杨敏何蓉姜涛徐攀梁超官川琳

当代化工研究 2021年19期

*杨敏 何蓉 姜涛 徐攀 梁超 官川琳

(1.成都师范学院 四川 611130 2.乐山外国语学校 四川 614000)

随着科学技术不断升级,人口日益增多导致社会的发展日新月异,能源需求日益增加,地球上与地壳中的煤炭,石油,天然气等化石燃料资源的储存量有限,并且化石燃料变成能源时的副产物还会给环境带来巨大的污染。因此,为了建设更加环保绿色的城市,我们把目光转移到可再生能源上,无机卤化铅钙钛矿纳米晶体便是近年来新兴的光电材料[1-2]。

图1 CsPbX3的晶体结构示意图Fig.1 Crystal structure diagram of CsPbX3

卤化铅钙钛矿晶体材料具有ABX3(X=Cl,Br,I)的八面体晶体结构[3-4],其中A是位于立方晶胞角的一价阳离子,B是位于晶胞体心位置的二价阳离子立方晶胞,X是在立方单元的中心的卤化物阴离子[5]。杂化金属卤化物钙钛矿因带隙可调性,高吸收系数,高激子扩散长度和高光致发光量子产率(PLQYs)被看作是能源新方向。同时钙钛矿的光学性质可以通过改变卤化物以及通过改变A或B位阳离子[6]来调节。因此,无机卤化铅钙钛矿纳米晶体是开发高性能和长期稳定的光电和光伏器件的重要基石。但在国内外长期的实验中发现CsPbI3这一类无机卤化铅钙钛矿仍然受到不稳定晶格的限制。由于它们具有非凡的光电特性,被认为是光电和光伏应用的最有潜力的纳米材料。但是,这些无机卤化铅钙钛矿的实际应用,仍然受到其固有的化学和热不稳定性的限制,其部分与钙钛矿晶格能有关。为了解决这些问题,Fafarman和他的同事已经做了很大的努力来稳定CsPbX3NC的晶格,这些CsPbX3NC通过阳离子掺杂,在室温条件下解决热和化学稳定性差的难题[7-8]。……

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