新型Ca2Nb3O10二维无机钙钛矿的可控制备与表征文献综述

 2024-06-21 16:58:50
摘要

二维(2D)无机钙钛矿材料因其独特的结构和优异的光电性能,近年来引起了研究人员的广泛关注。

与传统的三维钙钛矿材料相比,二维钙钛矿材料具有更强的激子束缚能、更高的稳定性和可调的光电特性,在太阳能电池、发光二极管、光电探测器等领域展现出巨大的应用潜力。

本综述首先介绍了二维无机钙钛矿材料的基本概念、结构特点和性质,重点概述了Ca2Nb3O10二维无机钙钛矿的制备方法,包括固相反应法、溶液法、化学气相沉积法等,并比较了不同制备方法的优缺点。

此外,还详细讨论了Ca2Nb3O10二维无机钙钛矿的表征手段,如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。

最后,对Ca2Nb3O10二维无机钙钛矿未来的研究方向进行了展望,例如探索高效、低成本的制备方法,调控其形貌和尺寸,以及开发其在光电器件领域的应用。


关键词:二维无机钙钛矿;Ca2Nb3O10;可控制备;表征;光电性能

1引言

钙钛矿材料作为一类具有独特晶体结构和优异光电性能的功能材料,近年来在能源、光电、催化等领域引起了广泛关注。

钙钛矿材料的结构通式为ABX3,其中A位通常为有机阳离子或无机阳离子,B位为金属阳离子,X位为卤素阴离子或氧离子。

传统的钙钛矿材料通常为三维结构,而二维钙钛矿材料则是通过将三维钙钛矿结构中的无机层与有机层或无机层交替堆叠而形成的层状结构。


与三维钙钛矿相比,二维钙钛矿材料具有以下优势:(1)更强的激子束缚能:由于量子限域效应,二维钙钛矿材料的激子束缚能显著增强,有利于提高其发光效率;(2)更高的稳定性:二维钙钛矿材料的有机层或无机层可以有效地隔绝水分和氧气对钙钛矿结构的侵蚀,从而提高其稳定性;(3)可调的光电特性:通过改变二维钙钛矿材料的层数、组分和结构,可以实现对其光学带隙、电导率等性能的调控。

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