高压下三维有机—无机杂化钙钛矿的结构演化与光电性能的研究

发布时间：2021-01-19 05:03

　　近年来,三维有机-无机杂化钙钛矿材料作为一种新型的光电材料,已经在太阳能电池领域掀起了一股研究的热潮。从2009年,Miyasaka团队第一次在太阳能电池中应用MAPbI₃（MA:CH₃NH₃）钙钛矿开始,钙钛矿电池的能量转换效率从3.8%一路狂飙到了22.7%,寿命也从最初的数小时提高到了数千个小时。然而,此类材料在温度、水、氧等外界环境中比较敏感,稳定性问题已经成为制约其发展的严重障碍。因此,探索外部环境对三维有机-无机杂化钙钛矿的作用机理,寻找提高其结构稳定性和光电性能的新方法,为此类材料在太阳能电池等光电器件上的广泛应用提供科学依据。本论文利用高压以及多种原位高压测量等表征手段,对三维有机-无机杂化钙钛矿的结构稳定性和光学性质进行调控,不仅能从一个更新颖的角度了解其结构-性能的关系,还能够发现新奇的结构和现象,从而为获得高效、稳定的有机-无机杂化钙钛矿提供新思路。本论文以三个典型的三维有机-无机杂化钙钛矿材料为研究对象,对它们进行了高压下结构稳定性以及光电性质的研究。首先,我们选取三维有机-无机杂化钙钛矿核心材料... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

（a）高压下物质呈现的新现象新物质，（b）目前可探测到的压力区间

（3）压力可以改变物质中某些电子的状态，如使电子，使物质成为导体。如甲胺基铅碘 MAPbI3在常压下是现金属导体特性[14]。（4）压力下可以改变物质中分子从长程有序变为无序化，使物质呈现非晶态。如高压长程有序结构变为无序，以至于 LiAlGeO4变为非晶结变物质中原子和电子的自旋排列，使物质发生相变，如铁弹相变等。如 L10-FePd 晶体在 170 GPa 压力下发生了相变[16]。压力对物质的影响还有很多，这里就不一一赘用下物质所呈现出众多常温常压下未曾出现的新结构和具有新颖性质的新型材料的重要源泉，高压下甚至可以质科学的研究空间（图 1.2）[17-19]。因此，压力可广泛应新能源、新材料、地学、材料科学、地球科学等领域[2

第 1 章 绪 论要获得高压下物质的行为信息，必须依赖于专门的试验技术和实验方 1.3 所示，高压下可进行的高压探测技术有：原位高压衍射光谱（X中子衍射、同步辐射 X 射线衍射）、原位高压振动光谱（拉曼光谱、、瑞利光谱、布里渊散射）、原位高压电子光谱（EXAPS、荧光光谱可见、红外、远红外吸收光谱）、原位高压电学测量（电阻、阻抗、光电流、霍尔效应）、原位高压磁性测量（磁化率、NMR、ESR）等这些测量，可以得到物质在高压的晶格结构、晶格参数、晶格振动、、原子价态、能带结构变化、体弹模量、电子自旋、电阻变化、德拜温度、磁化率、声子频率等除了物质表面物理性质以外几乎所有的物这些原位高压测试手段日趋完善、成熟全面、重叠互补，并带动了各学之间的交叉融合。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2986388