憑借高量子效率、帶隙可調(diào)、制備簡(jiǎn)單、高吸光系數(shù)和高耐缺陷性的優(yōu)點(diǎn),全無機(jī)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(yīng)用前景。然而,現(xiàn)有材料熱穩(wěn)定性的不足降低了這些應(yīng)用的耐久性和可靠性。本綜述從全無機(jī)鈣鈦礦材料溫度相關(guān)的熱分解過程入手,有針對(duì)性地闡述了全無機(jī)鈣鈦礦熱穩(wěn)定性增強(qiáng)策略,并展示了迄今報(bào)道的高可靠性全無機(jī)鈣鈦礦光電和光伏器件的性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。最后對(duì)今后發(fā)展熱穩(wěn)定全無機(jī)鈣鈦礦材料存在的機(jī)遇進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 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(cè)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(yùn)輸能力[27]。其中,以摻雜較小的二價(jià)陽離子進(jìn)入鈣鈦礦晶格以取代Pb2+陽離子的方法最常見,這可以增強(qiáng)晶格形成能和調(diào)制激子動(dòng)力學(xué)弛豫[28]。例如,在CsPbCl3晶體結(jié)構(gòu)中摻雜Mn2+,可實(shí)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(jià)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(huì)取代半徑較大的Pb2+離子(119 pm),導(dǎo)致八面體收縮,進(jìn)而導(dǎo)致Cu—X鍵長(zhǎng)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(jìn)一步穩(wěn)定晶格,因此Cu2+摻雜CsPbX3熱穩(wěn)定性得到增強(qiáng)(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(jì)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(fù)合結(jié)構(gòu)


本文編號(hào)：3421005