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西安邮电张云霞副教授、陕师大刘生忠教授 AFM综述：钙钛矿单晶材料组分调控策略及其光电器件性能研究进展

时间：2023-01-08 来源：浏览：

西安邮电张云霞副教授、陕师大刘生忠教授 AFM综述：钙钛矿单晶材料组分调控策略及其光电器件性能研究进展

原创化学与材料科学化学与材料科学

化学与材料科学

微信号 Chem-MSE

功能介绍聚集海内外化学化工、材料科学与工程、生物医学工程领域最新科学前沿动态，与相关机构共同合作，发布实用科研成果，结合政策、资本、商业模式、市场和需求、价值评估等诸要素，构建其科技产业化协同创新平台，服务国家管理机构、科研工作者、企业决策层。

收录于合集

#金属卤化物钙钛矿 5 个

#钙钛矿 48 个

#钙钛矿单晶 2 个

#钙钛矿单晶光电器件 2 个

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研究背景

近年来，金属卤化物钙钛矿由于具有光吸收系数高、带隙可调，光电性质优异，缺陷容忍度高等优势，成为下一代光伏光电器件研究的中最有竞争力的材料。常见的钙钛矿的结构式为 ABX ₃ （其中 A 位常见为 CH ₃ NH ₃ ⁺ (MA ⁺ ) ， CH(NH ₂ ) ⁺ (FA ⁺ ) 或无 Cs ⁺ ， B 位为 Pb ²⁺ , X 位为 I ^- , Br ^- , Cl ^- ）。研究发现，通过组分调控，可以改变钙钛矿的晶体结构，从而提高其稳定性和光电性能。使用多组分钙钛矿实现了太阳能电池的多个最高纪录效率，这表明有必要进一步探索组分工程存在的更多潜在科学问题。与多晶薄膜相比，单晶钙钛矿材料没有晶界、体缺陷浓度低，因此具有更好的光电性能和稳定性。此外，利用单晶材料是研究材料本征性质，揭示材料性能变化机制最好的途径。

近日，西安邮电大学理学院张云霞副教授与陕西师范大学刘渝城研究员、刘生忠教授团队在《 Advanced Functional Materials 》 (IF:19.9) 发表了题为： “ Composition Engineering of Perovskite Single Crystals for High-Performance Optoelectronics ” 的综述论文（ DOI: 10.1002/adfm.202210335 ）。基于团队多年来在金属卤化物钙钛矿单晶生长设计及光电器件研究的积累，该论文系统介绍了组分调控策略在高质量钙钛矿单晶设计制备、性质调控以及光电功能应用方面的研究。论文首先分析了组分工程对钙钛矿单晶结构、光电性质及稳定性的影响机制及优势，详细总结了 A- 位、 B- 位、 X- 位及 A-X- 位离子组分调控的新策略，并分别讨论了组分调控对钙钛矿单晶光电器件性能提升的机制。最后，作者针对当前研究所存在的问题进行了充分的讨论并给出了详细的可行性建议，对该领域的研究进行了展望。