二維鈣鈦礦作為一種新型光電材料，既有二維材料的可溶液加工、柔性、便宜易獲得等特點(diǎn)，又具備鈣鈦礦材料吸收光譜寬、光吸收系數(shù)高和能耗損失低等特性，已經(jīng)成為材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。

 

二維鈣鈦礦材料的起源

 

二維單層鈣鈦礦的“前世今生”。鈣鈦礦是一類特殊的離子型功能材料,具有豐富的化學(xué)多樣性。其中氧化物鈣鈦礦大多為寬帶隙半導(dǎo)體或絕緣體,被廣泛...就在10多年前，一類材料進(jìn)入了科學(xué)研究的聚光燈下。這些材料可以將光轉(zhuǎn)化為電或電轉(zhuǎn)化為光，這類材料就是混合型"。

 

這些材料可以用于太陽(yáng)能電池、光的探測(cè)器或X射線的探測(cè)器，但也可以用作發(fā)光二極管。

 

有些鈣鈦礦可以在一個(gè)狹窄的波段內(nèi)發(fā)出光，而另一些則可以產(chǎn)生寬帶發(fā)射，可用于產(chǎn)生白光。現(xiàn)在，來自格羅寧根大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)證明，2-D碘化鉛鈣鈦礦中的寬波段發(fā)射并不是這種材料的固有屬性。這意味著它的效率并不高。

 

這意味著對(duì)這一類材料的光學(xué)研究應(yīng)該謹(jǐn)慎解釋。

 

2D鈣鈦礦和3D鈣鈦礦的區(qū)別

 

與3D鈣鈦礦相比，2D鈣鈦礦顯示出更高的水穩(wěn)定性、氧含量、熱穩(wěn)定性和更低的離子遷移/相變過程。這些優(yōu)勢(shì)使得2D鈣鈦礦在光伏領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用中具有巨大的潛力。然而，其有機(jī)層的水平排列嚴(yán)重阻礙了載流子的傳輸，因此，2D鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）明顯低于3D PSCs。