全无机钙钛矿CsPbX 3 热稳定性研究进展
发布时间：2021-10-07 00:11
凭借高量子效率、带隙可调、制备简单、高吸光系数和高耐缺陷性的优点,全无机钙钛矿（CsPbX3,X=Cl,Br,I）材料在光电和光伏器件领域展现出较出色的应用前景。然而,现有材料热稳定性的不足降低了这些应用的耐久性和可靠性。本综述从全无机钙钛矿材料温度相关的热分解过程入手,有针对性地阐述了全无机钙钛矿热稳定性增强策略,并展示了迄今报道的高可靠性全无机钙钛矿光电和光伏器件的性能参数和应用领域。最后对今后发展热稳定全无机钙钛矿材料存在的机遇进行了展望。
【文章来源】：发光学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
(a)CsPbBr3的理想晶体结构[5];(b)CsPbBr3的热循环测试,图中高温区域以红色突出显示;(c)CsPbBr3的荧光寿命随温度变化曲线[25];(d)热重曲线[26]。
离子掺杂可有效改善CsPbX3晶体结构稳定性、表面缺陷和载流子运输能力[27]。其中,以掺杂较小的二价阳离子进入钙钛矿晶格以取代Pb2+阳离子的方法最常见,这可以增强晶格形成能和调制激子动力学弛豫[28]。例如,在CsPbCl3晶体结构中掺杂Mn2+,可实现稳定的包含Mn2+特征发射的双色光谱,且量子效率从5%提高到54%[29-30]。Stam等[31]通过阳离子交换法,把Pb2+替换为其他二价阳离子,合成了稳定的CsMxPb1-xBr3(M= Sn2+,Cd2+,Zn2+)。最近,Rogach等[32]把Cu2+掺入CsPbX3晶格中合成了CsPb1-xCuxX3。如图3(a)所示,Cu2+掺杂后,离子半径较小的Cu2+离子(73 pm)会取代半径较大的Pb2+离子(119 pm),导致八面体收缩,进而导致Cu—X键长度收缩。新形成的Cu—X键比Pb—X键具有更高的晶格形成能,进一步稳定晶格,因此Cu2+掺杂CsPbX3热稳定性得到增强(图3(b))。经过250 ℃退火后,Cu2+掺杂CsPbX3量子效率仅略有下降(从53%降至40%),未掺杂的CsPbX3量子效率则降为零[32]。3.2 表面钝化
图4 (a)配体辅助合成示意图,油酸(OA)配体和2-己基癸酸(DA)结合CsPbBr3的模型[36];(b)计算油酸、辛酸、油胺、辛胺配体表面吸附能的理论模型[37]。3.3 复合结构
本文编号：3421005
【文章来源】：发光学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
(a)CsPbBr3的理想晶体结构[5];(b)CsPbBr3的热循环测试,图中高温区域以红色突出显示;(c)CsPbBr3的荧光寿命随温度变化曲线[25];(d)热重曲线[26]。
离子掺杂可有效改善CsPbX3晶体结构稳定性、表面缺陷和载流子运输能力[27]。其中,以掺杂较小的二价阳离子进入钙钛矿晶格以取代Pb2+阳离子的方法最常见,这可以增强晶格形成能和调制激子动力学弛豫[28]。例如,在CsPbCl3晶体结构中掺杂Mn2+,可实现稳定的包含Mn2+特征发射的双色光谱,且量子效率从5%提高到54%[29-30]。Stam等[31]通过阳离子交换法,把Pb2+替换为其他二价阳离子,合成了稳定的CsMxPb1-xBr3(M= Sn2+,Cd2+,Zn2+)。最近,Rogach等[32]把Cu2+掺入CsPbX3晶格中合成了CsPb1-xCuxX3。如图3(a)所示,Cu2+掺杂后,离子半径较小的Cu2+离子(73 pm)会取代半径较大的Pb2+离子(119 pm),导致八面体收缩,进而导致Cu—X键长度收缩。新形成的Cu—X键比Pb—X键具有更高的晶格形成能,进一步稳定晶格,因此Cu2+掺杂CsPbX3热稳定性得到增强(图3(b))。经过250 ℃退火后,Cu2+掺杂CsPbX3量子效率仅略有下降(从53%降至40%),未掺杂的CsPbX3量子效率则降为零[32]。3.2 表面钝化
图4 (a)配体辅助合成示意图,油酸(OA)配体和2-己基癸酸(DA)结合CsPbBr3的模型[36];(b)计算油酸、辛酸、油胺、辛胺配体表面吸附能的理论模型[37]。3.3 复合结构
本文编号：3421005
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