近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所復(fù)雜分子體系反應(yīng)動力學(xué)研究組研究員韓克利團隊在二維非鉛鈣鈦礦材料動力學(xué)機理研究方面取得新進展，相關(guān)工作發(fā)表在The Journal of Physical Chemistry Letters（DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b01985）上。
有機無機雜化鈣鈦礦材料具有吸收系數(shù)高，載流子擴散距離遠以及合成簡便等優(yōu)點，被廣泛用于光伏領(lǐng)域。然而，材料中含有的重金屬鉛會給生物和環(huán)境帶來危害，同時材料的穩(wěn)定性有待提高，因此發(fā)展非鉛、穩(wěn)定的鈣鈦礦材料具有重要意義。
大連化物所在二維非鉛鈣鈦礦動力學(xué)機理研究取得新進展
該團隊合成了一種二維鍺基鈣鈦礦材料：(PEA)2GeI4。該二維鈣鈦礦結(jié)構(gòu)是由有機的苯乙胺層和無機的碘化鍺層組成，層與層之間由范德華力連接，層間距為1.65nm。DFT計算表明該材料為直接帶隙，帶隙值為2.17eV，與由固體紫外吸收測得的帶隙相一致，意味著它適合用于串聯(lián)電池。該二維鍺基鈣鈦礦材料在室溫下可以發(fā)出熒光，壽命超過1ns，顯示出良好的光伏應(yīng)用潛力。此外，引入長鏈有機陽離子形成的二維層狀結(jié)構(gòu)有效提高了鈣鈦礦的穩(wěn)定性。該工作拓寬了二維層狀鈣鈦礦的研究范圍，為非鉛鈣鈦礦的發(fā)展提供了新的思路。
在此之前，該團隊已在非鉛鈣鈦礦納米晶（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201704739）以及非鉛雙鈣鈦礦（New J. Chem.,DOI: 10.1039/c7nj02365k）發(fā)光動力學(xué)機理研究方面取得過一系列的研究成果。
