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高压下有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3的结构及光学性质研究

郭宏伟 刘然 王玲瑞 崔金星 宋波 王凯 刘冰冰 邹勃

高压下有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3的结构及光学性质研究

郭宏伟, 刘然, 王玲瑞, 崔金星, 宋波, 王凯, 刘冰冰, 邹勃
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  • 近年来,随着有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的飞速发展,对此类材料基本物性的探索引起了科学家们的广泛关注.本文利用金刚石对顶砧装置对甲胺基碘化铅(CH3NH3PbI3)进行高压实验,研究了室温下压力诱导CH3NH3PbI3的结构变化以及压力对其光学性质的调控,实验最高压力为7 GPa.原位高压同步辐射X射线衍射实验结果显示,CH3NH3PbI3样品在0.3 GPa由四方相转变为正交相,在4 GPa左右开始非晶化.结合原位高压吸收和荧光光谱,分析了压力对CH3NH3PbI3带隙大小的调控作用.进一步利用原位高压拉曼光谱和红外光谱实验研究了CH3NH3PbI3晶体中有机阳离子(CH3NH3+)在高压下的行为.完全卸压后,样品恢复到加压前的初始状态.研究结果可为深入了解有机-无机杂化钙钛矿的光学性质和结构稳定性提供一些信息.
      通信作者: 王凯, kaiwang@jlu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:91227202,21673100,11204101)和长白山学者计划(批准号:2013007)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-09
  • 修回日期:  2016-11-09
  • 刊出日期:  2017-02-05

高压下有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3的结构及光学性质研究

  • 1. 吉林大学超硬材料国家重点实验室, 长春 130012;
  • 2. 苏州大学材料与化学化工学部, 苏州 215123
  • 通信作者: 王凯, kaiwang@jlu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:91227202,21673100,11204101)和长白山学者计划(批准号:2013007)资助的课题.

摘要: 近年来,随着有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的飞速发展,对此类材料基本物性的探索引起了科学家们的广泛关注.本文利用金刚石对顶砧装置对甲胺基碘化铅(CH3NH3PbI3)进行高压实验,研究了室温下压力诱导CH3NH3PbI3的结构变化以及压力对其光学性质的调控,实验最高压力为7 GPa.原位高压同步辐射X射线衍射实验结果显示,CH3NH3PbI3样品在0.3 GPa由四方相转变为正交相,在4 GPa左右开始非晶化.结合原位高压吸收和荧光光谱,分析了压力对CH3NH3PbI3带隙大小的调控作用.进一步利用原位高压拉曼光谱和红外光谱实验研究了CH3NH3PbI3晶体中有机阳离子(CH3NH3+)在高压下的行为.完全卸压后,样品恢复到加压前的初始状态.研究结果可为深入了解有机-无机杂化钙钛矿的光学性质和结构稳定性提供一些信息.

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