铅卤基钙钛矿的发光调控及光电器件的研究
发布时间：2021-03-05 22:24
21世纪,半导体材料仍是光电功能材料研发的主流。2009年有机无机复合钙钛矿在太阳能电池领域取得重大突破,铅卤基钙钛矿作为一种新型半导体材料横空出世。研究者们对其性质、应用等都产生了浓厚的兴趣。不到十年间,钙钛矿材料的研究取得了空前未有的进展。有机无机复合钙钛矿由于具有宽光谱范围内的高吸收系数、高载流子迁移率、长载流子扩散距离、浅缺陷能级等优点广泛应用于光捕获器件,如光探测器、太阳能电池等。而全无机钙钛矿量子点由于具有量子产率高、发光波长易于调控、缺陷密度少等优点大量应用于光发射器件,如发光二极管等。为了拓展钙钛矿材料的应用,人们对钙钛矿材料的性质研究是不会停歇的。本论文根据不同组成、维度的铅卤基钙钛矿材料的特性,采用多种手段调控了有机无机复合钙钛矿多晶薄膜和全无机钙钛矿量子点材料的发光性质,以分别满足它们在光探测器和发光二极管领域的需求,总的来说主要分为以下几个方面:（1）制备了有机无机复合钙钛矿CH3NH3PbBr3–x–x Ix和CH3NH3PbI<...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国国家可再生能源实验室（NREL）提供的太阳能电池效率概述图
图 1.2 （a）钙钛矿晶体结构示意图；（b）通过共享八面体顶点形成的 3D 网状结构。[30]Figure 1.2 (a) The crystal structure diagram of perovskite. (b) 3D mesh structure formed bysharing octahedral vertices.[30]MX64-八面体结构，各个八面体通过共顶点相连接，形成一个扩展的三维网状结构（图 1.2 b）[29, 30]。此外，卤素离子 X 的位置可以用其他卤素原子以一定比例替换，形成混合钙钛矿，例如 AMClxBr3-x，AMBrxI3-x等。由于不同的元素有不同的能带特征，因此钙钛矿材料的能带会随 AMX3不同的化学组成而变化[31-33]。一般而言，A 位阳离子呈高度离子化状态，对带边贡献很少，因此，M 和X 组成的 MX64-八面体结构直接决定了钙钛矿的能带结构[29]。钙钛矿晶体结构构成非常灵活，但是需要满足一定的条件来保证其稳定。Goldschmidt 容差因子（x）和八面体因子（μ）共同用于表征钙钛矿结构的稳定[34]
机无机复合钙钛矿应用于不同的光电器件的原理简介及通过控制其尺寸及貌实现不同方面的应用[46]The principle of organic-inorganic hybrid perovskite in different optoelectronicapplication in different aspects by controlling the size and material morpholog器件如 LED 和半导体激光器等利用异质结结构将载流子转化为究，有机无机复合钙钛矿作为光捕获器件材料呈现出的优点有 内的高吸收系数；（2）低激子结合能，易于形成自由电子和空穴载流子扩散长度和高的载流子迁移率；（4）低陷阱态，有效防 65]。因此，近年来其在太阳能电池的应用方面突飞猛进。但是，的钙钛矿太阳能电池相比，有机无机复合钙钛矿 LED 的研究并初，将应用于太阳能电池的钙钛矿材料制备的 LED，其器件的外
本文编号：3065970
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国国家可再生能源实验室（NREL）提供的太阳能电池效率概述图
图 1.2 （a）钙钛矿晶体结构示意图；（b）通过共享八面体顶点形成的 3D 网状结构。[30]Figure 1.2 (a) The crystal structure diagram of perovskite. (b) 3D mesh structure formed bysharing octahedral vertices.[30]MX64-八面体结构，各个八面体通过共顶点相连接，形成一个扩展的三维网状结构（图 1.2 b）[29, 30]。此外，卤素离子 X 的位置可以用其他卤素原子以一定比例替换，形成混合钙钛矿，例如 AMClxBr3-x，AMBrxI3-x等。由于不同的元素有不同的能带特征，因此钙钛矿材料的能带会随 AMX3不同的化学组成而变化[31-33]。一般而言，A 位阳离子呈高度离子化状态，对带边贡献很少，因此，M 和X 组成的 MX64-八面体结构直接决定了钙钛矿的能带结构[29]。钙钛矿晶体结构构成非常灵活，但是需要满足一定的条件来保证其稳定。Goldschmidt 容差因子（x）和八面体因子（μ）共同用于表征钙钛矿结构的稳定[34]
机无机复合钙钛矿应用于不同的光电器件的原理简介及通过控制其尺寸及貌实现不同方面的应用[46]The principle of organic-inorganic hybrid perovskite in different optoelectronicapplication in different aspects by controlling the size and material morpholog器件如 LED 和半导体激光器等利用异质结结构将载流子转化为究，有机无机复合钙钛矿作为光捕获器件材料呈现出的优点有 内的高吸收系数；（2）低激子结合能，易于形成自由电子和空穴载流子扩散长度和高的载流子迁移率；（4）低陷阱态，有效防 65]。因此，近年来其在太阳能电池的应用方面突飞猛进。但是，的钙钛矿太阳能电池相比，有机无机复合钙钛矿 LED 的研究并初，将应用于太阳能电池的钙钛矿材料制备的 LED，其器件的外
本文编号：3065970
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