中科院大連化物所韓克利團隊：二維非鉛鈣鈦礦動力學機理研究取得進展

【成果簡介】

近日，中國科學院大連化學物理研究所復雜分子體系反應動力學研究組研究員韓克利團隊二維非鉛鈣鈦礦材料動力學機理研究取得新進展，相關工作發表以題為“(C₆H₅C₂H₄NH₃)₂GeI₄: A Layered Two-Dimensional Perovskite with Potential for Photovoltaic Applications”在The Journal of Physical Chemistry Letters上。

【圖文導讀】

圖1 示意圖

大連化物所在二維非鉛鈣鈦礦動力學機理研究取得新進展

圖2 性能

暴露于25℃相對濕度60％的MAGeI₃（a）和（PEA）₂GeI₄（b）的PXRD。 星號表示GeI₄的信號。

【研究內容】

有機無機雜化鈣鈦礦材料具有吸收系數高，載流子擴散距離遠以及合成簡便等優點，被廣泛用于光伏領域。然而，材料中含有的重金屬鉛會給生物和環境帶來危害，同時材料的穩定性有待提高，因此發展非鉛、穩定的鈣鈦礦材料具有重要意義。

韓克利團隊合成了一種二維鍺基鈣鈦礦材料：(PEA)₂GeI₄。該二維鈣鈦礦結構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1.65?nm。DFT計算表明該材料為直接帶隙，帶隙值為2.17?eV，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電池。該二維鍺基鈣鈦礦材料在室溫下可以發出熒光，壽命超過1?ns，顯示出良好的光伏應用潛力。此外，引入長鏈有機陽離子形成的二維層狀結構有效提高了鈣鈦礦的穩定性。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以及非鉛雙鈣鈦礦發光動力學機理研究方面取得過系列的研究成果。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201709/t20170906_4613511.shtml

文獻鏈接：(C₆H₅C₂H₄NH₃)₂GeI₄: A Layered Two-Dimensional Perovskite with Potential for Photovoltaic Applications?(J. Phys. Chem. Lett., 2017, DOI:10.1021/acs.jpclett.7b01985)

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