用于光伏或發(fā)光體系的雙鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)通式為A2MM'X6,其中A為一價(jià)陽離子(Cs+,CH3NH3+等),M為一價(jià)金屬陽離子(Ag+,Au+,Cu+等),M'為三價(jià)金屬陽離子(Bi3+,In3+,Sb3+等),X為鹵素陰離子(Cl-,Br-,I-)。非鉛雙鈣鈦礦材料因?yàn)榫哂泻秃U鈣鈦礦相似的三維結(jié)構(gòu),在替代含鉛鈣鈦礦方面具有較大的優(yōu)勢。
目前非鉛雙鈣鈦礦材料的性能和含鉛鈣鈦礦相比仍有較大差距,原因主要有兩方面:一方面是材料的合成及穩(wěn)定性的挑戰(zhàn),雖然雙鈣鈦礦理論上的組合有成千上萬種,然而真正可以合成并穩(wěn)定存在的并不多;另一方面缺乏對雙鈣鈦礦材料載流子動(dòng)力學(xué)機(jī)理的深入理解,這也是導(dǎo)致其性能無法提高的根本原因。
有鑒于此,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所韓克利團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型非鉛雙鈣鈦礦納米晶Cs2AgSbX6(X:Br,Cl),并詳細(xì)討論了其激發(fā)態(tài)載流子動(dòng)力學(xué)機(jī)理
該結(jié)果表明開發(fā)新型雙鈣鈦礦的納米晶是得到新型材料的有效途徑,并對后續(xù)開發(fā)具有指導(dǎo)作用。科研人員采用飛秒瞬態(tài)吸收光譜研究其激發(fā)態(tài)載流子動(dòng)力學(xué)機(jī)理,發(fā)現(xiàn)在Ag-Sb雙鈣鈦礦納米晶中存在強(qiáng)烈的電荷-聲子耦合效應(yīng),可形成自陷態(tài)捕獲自由激子。
此外,該雙鈣鈦礦納米晶在多激子相互作用下表現(xiàn)出緩慢的熱載流子冷卻過程,表明該材料有用于熱載流子光電子器件的潛質(zhì)。
參考文獻(xiàn):Keli Han et al. Colloidal Synthesis and Charge‐Carrier Dynamics of Cs2AgSb1‐yBiyX6 (X: Br, Cl; 0 ≤y ≤ 1) Double Perovskite Nanocrystals. Angew 2018.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201811610