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太阳能材料中电荷载流子的时间分辨元素选择性探测

DOI：10.2533/chimia.2017.768 期刊：CHIMIA International Journal for Chemistry 出版年份：2017 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们回顾了近期利用皮秒（ps）X射线吸收光谱研究太阳能材料（如多晶型物和无机铯基钙钛矿）光激发形成中心电子与几何结构的结果。数据显示，在80皮秒内二氧化钛锐钛矿和金红石相中Ti缺陷处出现电子局域化，以及CsPbBr3价带中小空穴极化子的形成。随着瑞士X射线自由电子激光器（SwissFEL）的问世，该方法为研究此类超快过程提供了有力工具。
作者： James Budarz，Fabio G. Santomauro，M. Hannelore Rittmann-Frank，Chris J. Milne，Thomas Huthwelker，Daniel Grolimund，Jochen Rittmann，Dominik Kinschel，Thomas Rossi，Majed Chergui
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用皮秒X射线吸收光谱探测太阳能材料（如多晶型物和无机铯基钙钛矿）光激发所形成中心的电子与几何结构。

研究成果

该研究展示了一种元素选择性、时间分辨的光激发太阳能材料探测方法的优势。研究发现，在80皮秒内，TiO2锐钛矿和金红石相中存在Ti缺陷处的电子局域化现象，以及CsPbBr3价带中的微小空穴极化子形成。随着瑞士X射线自由电子激光器（SwissFEL）的问世，该方法对研究此类超快过程的时间尺度极具前景。

研究不足

该研究仅限于探究元素氧化态变化所产生的强信号所导致的电荷局域化现象。时间分辨率通常为70-100皮秒，可能无法捕捉电荷动力学的所有方面。

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