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压力对杂化钙钛矿结构和性质的有效调控

来源: x-mol 2017-11-09 13:58:57

有机-无机杂化钙钛矿（organic-inorganic hybrid perovskite）作为一种重要的钙钛矿材料，由于具有特殊的物理和化学性质表现出优异的光电性能，在太阳能电池、光探测器和激光器等领域表现出巨大的应用潜力。在短短的几年时间内，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已经超过22%（NREL认证）。然而，稳定性问题以及对其结构-性能关系理解的不足成为该领域进一步发展的主要障碍。

压力作为一种基础的热力学维度参数是重要的材料调控手段，通过改变压力可以有效调节材料的电子和晶体结构，进而调控材料的物理性质，影响其功能和应用。不同于化学掺杂，压力在对材料施加作用时不引入其他影响因素，因此被认为是一种“清洁”的调控手段，从而可以更好地揭示材料的结构性能关系。近几年的研究发现，压力可以有效调控杂化钙钛矿材料的结构和性质，并有望进一步提升其性能。近日，高压科学研究中心的杨文革和吕旭杰研究员等发表题为Pressure-induced dramatic changes in organic–inorganic halide perovskites 的综述。在这篇综述中，作者回顾了近五年来压力对有机-无机杂化钙钛矿的结构、物理特性和光电性能的改变，讨论了潜在的物理机制，并为高性能钙钛矿光电功能材料的发展提供新的视角。最后他们对压力及相关技术方法在未来有机-无机杂化钙钛矿的研究发展中可能扮演的角色进行展望，例如，通过引入化学压力和界面工程等方法来模拟外加高压的效果，从而实现杂化钙钛矿的优化改性。该工作很好地总结了卤化物钙钛矿材料在压力下的研究进展和存在的不足，提出了下一步的研究方向，为相关领域的研究提供了重要的参考。

材料学

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