钙钛矿布局调变影响光生电荷疏散和传输性质
钙钛矿布局调变影响光生电荷疏散和传输性质
克日,中科院大连化学物理研究所李灿院士、李仁贵研究员等在钙钛矿质料的布局调变与光电性质的研究方面取得新希望,发明全无机非铅卤化物钙钛矿布局内部八面体畸变的消除明明低落了电子—空穴对局域化,极大地加强了光生电荷的疏散与传输,表示出优异的光电性质。相关研究成就颁发在《先进质料》上。
金属卤化物钙钛矿由于其优异的光电性质(如光接收系数高、激子团结能低、载流子迁移率高和扩散长度长等)而受到研究者的遍及存眷,今朝已被应用于各光电规模。
研究人员选用Cs3Bi2Br9这一类典范的无机卤化物钙钛矿半导体为研究工具,通过理论计较与尝试相团结,发明Cs3Bi2Br9中BiBr6八面体布局畸变使得引发的电子—空穴对强局域在铋(Bi)中心,由此发生了极大的激子团结能,阻碍了光生电荷的疏散与传输。进一步通过向其布局中引入银(Ag)原子替代部门铋(Bi)原子,形成双钙钛矿Cs2AgBiBr6,银(Ag)占据了本来的空位,消除了八面体的布局畸变,大大低落了电子—空穴对的强局域化,使得导带和价带中的电子漫衍越发分手。因此,对比于Cs3Bi2Br9,Cs2AgBiBr6的激子团结能更小,载流子有效质量更低,载流子迁移率更高,有效寿命更长,极大地晋升了光生电荷的疏散和传输性质。
李仁贵先容:“我们团队又以可见光下光催化产氢回响作为探针回响,发明钙钛矿微观布局的调变使得光催化产氢活性提高了两个数量级以上,进一步验证了钙钛矿布局调变对其光生电荷疏散和传输性质的重要影响。”
该事情对付深入领略钙钛矿半导体微观布局与其光电特性的本质关联、理性设计和指导新型钙钛矿质料体系应用于光电规模具有重要意义。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202002137
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