研究目的
为理解二维卤化物钙钛矿的热力学稳定性、基本合成限制及其衍生的结构-功能关系,并探索其在高性能光电器件中的应用潜力。
研究成果
该研究成功合成了n=6和n=7的二维卤化物钙钛矿材料并完成表征,证实其具备高性能光电器件的应用潜力。量热测量显示当n>5时材料热力学稳定性急剧下降,表明合成更高n值成员存在挑战。这些材料展现出良好的光伏性能,效率最高可达12.6%。
研究不足
在当前自组装反应条件下,合成具有超大层厚(n > 5)的层状钙钛矿具有挑战性。随着n值增大,X射线衍射区分高n值成员的能力逐渐减弱。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及合成具有不同层厚度(n值)的二维卤化物钙钛矿,通过单晶X射线衍射表征其晶体结构,并利用量热法测量其热力学稳定性。
2:样品选择与数据来源:
样品采用改进的缺化学计量法合成,针对特定n值进行制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Calorimetry Sciences Corporation 4400等温微量热仪用于焓值测量,材料包括PbO、HI水溶液、H3PO2水溶液、MACl和BA。
4:实验步骤与操作流程:
合成过程包括将PbO溶解于HI和H3PO2混合液中,加入MACl和BA,随后冷却溶液形成晶体。量热测量通过将样品颗粒溶解于HCl中进行。
5:数据分析方法:
根据量热数据计算生成焓,并利用X射线衍射分析晶体结构。
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