作者:黄维等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2021/8/25 14:54:39
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超薄二维杂化钙钛矿:未来柔性电子和光电子领域的翘楚

由于兼具二维形貌和有机-无机组分的特性,超薄二维杂化钙钛矿具有明显的性能优势和广泛的应用前景。在总结前人工作的基础上,南京工业大学黄维、王琳团队以面向未来柔性电子和光电子的应用为方向,对超薄钙钛矿的发展做出了展望。

过去十年,有机-无机杂化钙钛矿由于其优异的光电性能而被广泛研究。通过降低维度,超薄二维杂化钙钛矿结合了二维形貌和有机-无机杂化组分的优势。例如二维材料的异质构筑、界面耦合、外场调控等特点以及杂化钙钛矿的柔性、长寿命、多通道等优势,此外,还具有缺陷调控、带隙可调、量子限域等特点。

目前,基于有机-无机杂化钙钛矿薄膜的器件已被广泛研究。例如,利用透明而且柔性的电极和衬底可以得到柔性的发光二极管。通过成卷制备技术,具有高功能转换效率、大的开路电压和小的效率衰减的柔性钙钛矿太阳能电池,可以在未来可穿戴和便携式电子器件方面具有广泛的应用前景。由于自然形成的高品质微腔,具有规则形状的杂化钙钛矿纳米结构制备的激光器可以集成到柔性光学芯片。

尽管如此,真正基于超薄二维杂化钙钛矿的器件应用还有待研究。在材料设计方面,通过手性配位体的引入,可以得到手性钙钛矿;通过稀土掺杂,可以制备上转换钙钛矿材料;此外,材料的大面积制备和环境稳定性等因素也是需要解决的问题。在性能探索方向,可以利用超薄二维杂化钙钛矿的多通道优势,以及铁电和大自旋轨道耦合性能,制备新型的存储器等柔性电子器件。最后,基于其超薄的厚度、多功能特征和易集成特性,超薄杂化钙钛矿在小型化和集成化方向具有广泛应用前景。

该报道以“Ultrathin two-dimensional hybrid perovskites toward flexible electronics and optoelectronics”为题发表于National Science Review。南京工业大学张军然副教授和宋雪芬副教授为该展望文章的共同第一作者,王琳教授和黄维院士为论文共同通讯作者。(来源:科学网)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab129

 
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