作者:窦乐添等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2021/8/5 12:48:26
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钙钛矿材料的第二春?内嵌有机半导体的二维钙钛矿材料

新型二维(2D)有机-无机杂化卤化钙钛矿材料具有多样化的结构,以及优越的光电特性和高稳定性,对这类材料的研究近年来出现了复兴的趋势。二维卤化物钙钛矿虽然得到了广泛地探索,但很少有研究将有机半导体用于调节杂化钙钛矿的光电特性。

美国普渡大学Letian Dou(窦乐添)教授近期在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)上发表Perspective文章,建议将这类有机半导体钙钛矿杂化材料命名为“OSiP”:organic semiconductor-incorporated perovskite。作者简要回顾了这类杂化材料的历史,重点对最近的研究进展进行了梳理和展望。从材料设计合成、相关异质结性质、以及在光电子器件上的初步探索等方面讨论了近期的一些关键发现:通过对有机半导体分子进行电子结构的调控,可实现多种杂化量子阱的构筑;共轭有机半导体分子的引入,进一步改善了二维钙钛矿的材料稳定性;通过构筑该类材料的纵向以及横向异质结,研究显示共轭分子可以有效抑制钙钛矿材料中的离子迁移与扩散;在太阳能电池、发光二极管以及场效应晶体管等多种光电子器件上,该类材料也都表现出了性能和稳定性的提升。

文章最后分析了这类杂化材料的未来前景,认为有机和无机半导体的分子级杂化使之成为发现更令人兴奋的光电特性和应用的独特平台,并进一步拓宽丰富了钙钛矿材料的可能性。为尽早实现这一愿景,迫切需要对这类杂化材料中的有机组分进行合理的设计和功能化,此外,还需要对分子设计如何影响杂化钙钛矿的整体晶体结构、薄膜形态和光电性能有更深入的基本理解。希望这篇观点文章可以抛砖引玉,能够使得内嵌有机半导体的钙钛矿材料获得更广泛的关注和应用。(来源:科学网)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab111

 
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