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中科院大连化物所 |
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二维非铅钙钛矿动力学机理研究取得新进展 |
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近日，中科院大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组韩克利研究员带领团队在二维非铅钙钛矿材料动力学机理研究方面取得新进展，相关工作发表在《物理明升手机快报》上。
有机无机杂化钙钛矿材料具有吸收系数高、载流子扩散距离远以及合成简便等优点，被广泛用于光伏领域。然而，材料中含有的重金属铅会给生物和环境带来危害，同时材料的稳定性有待提高，因此发展非铅、稳定的钙钛矿材料具有重要意义。
研究人员合成了一种二维锗基钙钛矿材料：(PEA)2GeI4。该二维钙钛矿结构是由有机的苯乙胺层和无机的碘化锗层组成，层与层之间由范德华力连接，层间距为1.65nm。DFT计算表明该材料为直接带隙，带隙值为2.17eV，与由固体紫外吸收测得的带隙相一致，意味着它适合用于串联电池。该二维锗基钙钛矿材料在室温下可以发出荧光，寿命超过1ns，显示出良好的光伏应用潜力。另外，引入长链有机阳离子形成的二维层状结构有效提高了钙钛矿的稳定性。该项研究工作拓宽了二维层状钙钛矿的研究范围，为非铅钙钛矿的发展提供了新的思路。