2021年11月10日,香港浸會大學周圓圓教授和電子科技大學劉明偵團隊總結了兩種新型的低維鈣鈦礦,即DJ和ACI相,發表在Angewandte Chemie International Edition。 與傳統的三維鈣鈦礦相比,二維鈣鈦礦具有優異的化學穩定性和各向異性,因此在光伏應用中獲得了越來越多的興趣。最常見的低維結構是Ruddlesden-Popper (RP)相,但是組成這種結構的中間有幾層之間一般比較大,而且有機層間范德華力較弱,所以載流子輸運能力存在瓶頸。為了解決這一問題,Dion-Jacobson (DJ)和交替陽離子夾層(ACI)的低維結構受到廣泛關注,它們表現出獨特的光電特性,由于消除或減少了范德華力,電子傳輸性能可以和3D結構媲美,可以獲得更好的光伏性能。這篇綜述從化學的角度對DJ和ACI的優點和前景進行了全面的討論。然后,總結了近年來DJ和ACI晶體和薄膜的合成、優化、光伏性能的研究進展。最后,他們討論了克服關鍵挑戰的可能途徑,以及DJ和ACI低維鈣鈦礦在太陽能電池及其他光電領域的應用潛力。這篇綜述成員介紹如下:
第二篇Angew
不到兩個月,2022年1月7日,電子科技大學劉明偵團隊和墨爾本大學Trevor A. Smith等人在Angewandte Chemie International Edition上發表一篇文章,題目為:Control of Hot Carrier Relaxation in CsPbBr3 Nanocrystals Using Damping Ligands。 研究對象:鈣鈦礦納米晶。挑戰:量子點被光激發后,如果存在很多缺陷,熱載流子會快速冷卻,導致能量損失。載流子-聲子耦合過程作為是熱載流子的弛豫依賴于重要的能量耗散通道,研究熱載流子的弛豫過程有助于理解不同結構量子點對光電性能的作用,同時可以找到對納米晶中熱載流子弛豫過程的直接調控方法。解決:這篇文章采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷代替長鏈的油胺配體,通過控制懸掛硅氧烷基的水解過程,用聚硅氧烷交聯包裹的CsPbBr3納米晶體,其熱載流子冷卻速度降低了3倍。提出一種模型:在傳統的極化子模型的基礎上,他們進一步引入了與配體剛性相關的阻尼因子,提出了載流子-聲子耦合阻尼振蕩模型。基于阻尼振蕩模型,闡明了有機配體對CsPbBr3納米晶體中剛性分子配體對載流子-聲子耦合過程的機械阻尼作用,該模型還解釋了載流子-聲子耦合強度的線性溫度依賴性。