有机钙钛矿材料研究进展
钙钛矿太阳能电池研究进展
钙钛矿太阳能电池研究进展一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术，近年来受到了广泛关注。
钙钛矿材料因其独特的光电性质和可调带隙结构，在太阳能电池领域展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述钙钛矿太阳能电池的研究进展，从材料设计、电池结构、制备工艺到性能优化等方面进行深入探讨。
我们将首先回顾钙钛矿太阳能电池的发展历程，然后重点介绍其基本原理、关键材料和最新研究成果。
本文还将讨论钙钛矿太阳能电池当前面临的挑战，如稳定性、可重复性和大面积制备等问题，并展望未来的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能为读者提供一个全面而深入的了解钙钛矿太阳能电池的研究进展和前景的视角。
二、钙钛矿太阳能电池的发展历程钙钛矿太阳能电池的发展历程可以追溯到21世纪初。
在2009年，日本科学家Miyasaka首次将钙钛矿材料应用于染料敏化太阳能电池中，实现了约8%的光电转换效率，这一开创性的研究为钙钛矿太阳能电池的发展奠定了基础。
然而，初期的钙钛矿太阳能电池效率较低，稳定性差，难以应用于实际生产中。
随后，科研人员通过不断改进材料组成、优化电池结构、提高制备工艺等方法，逐步提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
2012年，韩国科学家Park和Grätzel等人成功制备出了光电转换效率超过9%的钙钛矿太阳能电池，这一突破性的成果引起了全球科研人员的广泛关注。
进入21世纪10年代后期，钙钛矿太阳能电池的研究进入了快速发展阶段。
科研人员通过深入研究钙钛矿材料的物理化学性质、界面工程、载流子传输机制等方面，不断优化电池性能。
随着制备技术的不断进步，钙钛矿太阳能电池的尺寸逐渐增大，从最初的微米级发展到厘米级，甚至更大面积的柔性电池，使得钙钛矿太阳能电池在商业化应用中展现出巨大的潜力。
目前，钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已经超过25%，并且在大面积模块制备、稳定性提升等方面也取得了显著进展。
有机钙钛矿材料研究进展ppt课件
钙钛矿材料的性质与应用
能带工程
杂化钙钛矿薄膜的一个优势是可以在分子水平上调控杂化 钙钛矿材料的组成成分, 从而有效调控其带隙.
Maksym V. Kovalenko通过阴离子交换改变钙钛矿中卤素原子 比例得到波长可调制的发光量子点（365nm紫外灯照射）
看起来MA对导带和价带不起什么作用，除 了贡献一个电子，稳定其结构。
考虑立方晶系下MA–PbI3的电子能态结构和分波态密度：MA取 向的不同会使得PbI6八面体发生扭曲，从而改变其电子结构
钙钛矿材料的性质与应用
近年来钙钛矿材料，特别是有机---无机钙钛矿材料正成为太阳能电池领域的新星， 其优异的光电转换效率吸引着人们的研究。
adv.optical mater. 2014,2,838-844
钙钛矿材料的性质与应用
发光原理及性能
ns
kBT ≈25 meV
共存
μs 不同钙钛矿材料的激子束缚能
竞争 钙钛矿材料光物理过程示意图
钙钛矿材料的性质与应用
钙钛矿材料具有高光吸收能力、高量子效率、高载流子迁移率以及发 射波长可进行调节等优点，非常适合作为激光增益介质.
• A、B位阳离子既可由单一离子也可由多种离子 占据，根据A、B位阳离子的种类及其离子半径 的不同 ，可以构筑出微结构特征各异、物理性 能千变万化的钙钛矿材料。
认识钙钛矿结构材料
有机-无机杂化钙钛矿 （Organic/Inorganic Hybrid Perovskite,OIHP)的 结构和物理性质最早由Weber（Naturforsch. 1978,33b, 1443）报道。它可看成是有机基团和无机部分的交替堆 叠.
钙钛矿材料的制备与应用研究进展
钙钛矿材料的制备与应用研究进展钙钛矿材料是一类广泛应用于能源、光电、生物医学和环保等领域的重要材料。
随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，钙钛矿材料的制备与应用研究也越来越受到人们的关注。
本文就钙钛矿材料的制备方法、性质表征和应用研究进行概述和分析。
一、制备方法钙钛矿材料制备的方法主要有物理法、化学法和生物法三种。
1. 物理法物理法主要包括溶液旋转镀膜法、射频磁控溅射法和热蒸发法等。
其中，溶液旋转镀膜法是一种比较简单易行的方法，只需在惰性气体氛围下将前驱体溶液滴在旋转的基片上，经过干燥和煅烧后即可获得纯相钙钛矿。
不过，该方法的晶体质量和薄膜厚度受到制备参数的限制。
2. 化学法化学法涉及到有机前驱体法、水热法、燃烧法和溶胶凝胶法等。
有机前驱体法是在有机物溶剂中将金属盐和有机酸配位合成前驱体，再通过热分解得到纯相的钙钛矿。
其制备过程简单、成本低廉、晶体质量好，因此被广泛用于锂离子电池正极材料、光触媒和绿色能源耦合器件等方面。
3. 生物法生物法主要是利用微生物、植物和动物的结构和生理特点来合成钙钛矿材料。
利用生物法制备钙钛矿材料是一种新兴的方法，其具有绿色环保、可控性强和结构多样性等优点，但缺点是制备时间长，需要耐心的研究和探索。
二、性质表征钙钛矿材料的性质表征是制备与应用研究中的重要组成部分，其表征方法主要有X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱等。
1. X射线衍射X射线衍射技术能够表征钙钛矿材料的结构、形貌和晶格常数等信息，从而确定其晶体结构、相纯度和谐晶性。
同时，X射线衍射也是研究物相转化与结构演化的重要手段。
2. 扫描电子显微镜扫描电子显微镜技术可以观察钙钛矿材料的表面形貌和尺寸等信息，可以获得样品的形态、结构和大小等关键参数。
3. 透射电子显微镜透射电子显微镜技术可以直接观察钙钛矿材料内部晶体结构和缺陷等信息，是表征钙钛矿材料的高分辨率技术之一。
4. 紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱可以对钙钛矿材料的电子结构和光学性质进行表征，在光电转换和光学元件等应用领域有着广泛应用价值。
钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的研究进展
钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的研究进展一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，太阳能电池作为将太阳能直接转换为电能的装置，受到了广泛关注。
在众多太阳能电池技术中，钙钛矿太阳能电池因其高光电转换效率、低成本和易于制备等优点，成为近年来研究的热点。
钙钛矿太阳能电池中的电子传输材料在提升电池性能方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在全面概述钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的研究进展，包括材料类型、性能优化、工作机制以及面临的挑战和未来的发展趋势。
通过对电子传输材料的深入研究，我们可以更好地理解钙钛矿太阳能电池的工作原理，从而推动其光电转换效率的提升，为太阳能电池的商业化应用提供有力支持。
二、钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的分类与特点钙钛矿太阳能电池中的电子传输材料是提升电池性能的关键要素之一。
这些材料的主要功能是在太阳光照射下，有效地收集和传输光生电子，以提高电池的光电转换效率。
根据材料的性质和应用方式，电子传输材料可以分为以下几类，并各具特点。
金属氧化物：金属氧化物如二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）等，是常见的电子传输材料。
它们具有良好的电子迁移率和稳定性，能够有效地传输电子并阻挡空穴。
金属氧化物还可以通过表面修饰和纳米结构设计等方法进一步优化其电子传输性能。
有机聚合物：有机聚合物如聚3,4-乙二氧基噻吩（PEDOT:PSS）等，也广泛应用于钙钛矿太阳能电池中。
这类材料具有良好的导电性和可加工性，能够与钙钛矿层形成良好的界面接触。
然而，有机聚合物的稳定性较差，容易受到光照和湿度等环境因素的影响。
碳基材料：碳基材料如碳纳米管（CNTs）和石墨烯等，具有优异的导电性和稳定性，是近年来备受关注的电子传输材料。
它们能够有效地提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，并且具有良好的应用前景。
复合材料：复合材料是将两种或多种材料结合在一起形成的新型材料。
通过合理的设计和优化，复合材料可以综合各种材料的优点，进一步提高钙钛矿太阳能电池的性能。
基于有机无机杂化钙钛矿材料的太赫兹调制研究进展
哈尔滨理工大学学报JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY第25卷第6期2020年12月Vol. 25 No. 6Dec. 2020特约稿件基于有机无机杂化钙钛矿材料的太赫兹调制研究进展贺训军I,任婕1,孙晨光I,吕光军2(1.哈尔滨理工大学理学院,黑龙江150080； 2.广西师范大学电子工程学院，桂林541004)摘 要：有机无机杂化钙钛矿材料因其具有光吸收系数大、扩散长度大、载流子迁移率高、以及制备工艺简单已成为目前光电领域的明星材料,在太赫兹调制和太赫兹器件等领域具有广泛的应用前景。
我们主要对基于有机无机钙钛矿材料的太赫兹波调制器件进行了综述，介绍和分析了太 赫兹可调谐超材料的研究现状、有机无机杂化钙钛矿的结构和性质和太赫兹调制机理、以及总结了有机无机杂化钙钛矿材料在太赫兹调制和全介质超表面等领域的最新应用，指出有机无机杂化钙 钛矿材料目前存在的主要问题和发展前景，以及为基于有机无机杂化钙钛矿在高性能调制和成像方面应用提供理论依据和指导。
关键词：太赫兹波；钙钛矿；调制DOI ：10.15938/j. jhust. 2020. 06.002中图分类号：0441 ；TN761文献标志码：A 文章编号:1007-2683(2020)06-0010-07Research Progress of Terahertz Modulation Basedon Organic and Inorganic Hybrid Perovskite MaterialsHE Xun-jun , REN Jie' , SUN Chen-guang' , Ll) Guang-jun 2(I . School of Sciences , Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China ；2. College of Electronic Engineering , Guangxi Normal University, Guilin 541004, China)Abstract : The organic-inorganic hybrid perovskite has become a star material in the field of optoelectronics dueto its large optical absorption coefficient , large diffusion length , high earner mobility and simple preparation process , and has a wide application for terahertz modulation and terahertz devices ・ Here , Terahertz modulatorbased on organic and inorganic perovskite materials were summarized ・ Firstly , the paper introduces and analyzing the current research status of tunable terahertz metamaterials ，structures and properties of the organic and inorganichybrid perovskite , and THz modulation mechanism ・ Then , we summarize the new applications of perovskite materials in THz modulation and all-dielectric metasurfaces ・ Fin a lly, we point out the existing main problems anddevelopment prospects of the organic inorganic hybrid perovskite materials , and provide theory basis and instructionfor high performance modulation and imaging applications of the organic and inorganic hybrid perovskite ・Keywords :terahertz wave ； perovskite ； modulation收稿日期：2020 -06 -08基金项目：国家自然科学基金(51672062)；黑龙江省自然科学基金(LH2019TO22)・作者简介：任 婕(1996-),女,硕士研究生；孙晨光(1997—)，男，硕士研究生.通信作者：贺训军(1977—)，男，教授，博士研究生导师,E-mail ：hexunjun@ hrbust. edu. cn.第6期贺训军等:基于有机无机杂化钙钛矿材料的太赫兹调制研究进展110引言太赫兹(Terahertz,1THz=1012Hz)波是指频率在0.1~10THz的电磁波，处于宏观电子学向微观光子学的过渡区，是电子学和光子学的交叉区域。
钙钛矿型光催化材料的应用现状及进展
钙钛矿型材料具有与天然钙钛矿（CaTiO3）相同的晶体结构，其化学通式为ABX3，A为碱土或稀土金属离子，B为过渡金属离子，X为原子半径较小的阴离子。
通过元素的替换和掺杂可以调控钙钛矿型材料的催化性能，A位和B位都可被相同或不同价态离子取代，用A1−xA′xB1−yB′yX3+δ表示。
元素周期表中绝大部分元素都能组成稳定的钙钛矿结构。
钙钛矿材料具有光、电、磁等物理特性以及氧化还原性、催化活性等化学性质，已经广泛应用于催化领域。
近年来，研究者发现钙钛矿型材料具备优异的电子结构，利于电子激发和迁移，可将光响应段向可见光区移动，所以钙钛矿型材料作为光催化剂对太阳光具有极高的利用率。
同时，通过晶格畸变可以强烈影响钙钛矿型材料的光生电荷载流子的分离，进而避免复合过程。
所以，钙钛矿型材料作为新型光催化剂的潜力逐步得到重视。
钙钛矿型材料的光催化原理与传统光催化材料相似。
在可见光或紫外光照射下，钙钛矿产生光生电子和空穴，光生电子和空穴在内部电场力的作用下分离并分别转移到导带（CB）和价带（VB），这些电荷与表面吸附的氧气和氧化物发生反应，产生具有强氧化性的自由基，进而实现污染物的降解。
本文综述了钙钛矿型光催化剂的活性影响因素、新型钙钛矿光催化材料的发展现状以及钙钛矿材料在光催化领域的应用现状，并对其目前面临的问题及未来发展方向进行了展望。
摘要：光催化技术和光芬顿技术是解决环境污染和能源短缺问题的有效手段，而光催化剂是其研究核心。
钙钛矿材料因其在光催化能量转换和环境净化方面的潜力而成为新型光催化材料的研究热点。
该文综述了钙钛矿型光催化剂的特性、活性影响因素和新型钙钛矿光催化材料的发展现状，归纳了该材料在染料废水处理、氨氮废水处理、金属离子氧化还原、大气污染物净化和土壤有机物及重金属去除中的应用进展，并对其在实际应用中面临的挑战及未来发展方向进行了讨论。
最后指出钙钛矿型光催化剂目前发展面临的关键问题在于节能绿色制备方法的开发、新型复合钙钛矿材料尤其是高比表面积钙钛矿基体材料的研发和针对钙钛矿材料特性的反应器的建造。
新型钙钛矿材料的研究与应用
新型钙钛矿材料的研究与应用随着科技的不断发展，新型材料的出现为人类的生产生活带来了很多便利和发展机遇。
近年来，新型钙钛矿材料被广泛研究和应用，因为它可以在太阳能电池、LED、半导体激光等领域中充当着很重要的角色。
那么，什么是新型钙钛矿材料呢？它在哪些方面应用广泛呢？本文将带你深入了解。
1.新型钙钛矿材料的定义新型钙钛矿材料是指一类以钙钛矿晶体结构为基础的材料，其中包括有机-无机混合钙钛矿、晶体过渡金属卤化物钙钛矿等等。
这一类材料由于其特殊的结构和化学性质，使得它们在光电领域中的应用前景广阔。
2.新型钙钛矿材料的应用目前，新型钙钛矿材料已经在太阳能电池、LED、半导体激光等领域中得到了广泛的应用。
太阳能电池方面，新型钙钛矿是目前最具有发展潜力的光电材料之一，其特别之处在于可以使用较低成本的材料制备太阳能电池并且可以获得较高的转换效率。
在LED领域，新型钙钛矿材料的优点在于可以制备非常高效的发光二极管。
研究人员发现，使用钙钛矿光点作为LED粉末能够实现很高的光转换效率，同时也可以减少能耗和材料成本。
新型钙钛矿材料可以在半导体激光领域中用于制备基于钙钛矿材料的红外激光器、白光激光器和蓝光激光器等光电器件，同时这类材料也可以在荧光探针、传感器和其他光电器件中应用。
3.新型钙钛矿材料的研究进展目前，新型钙钛矿材料的研究工作已经成为了光电学和材料领域中最热门的研究方向之一。
近年来，许多学者致力于增加新型钙钛矿材料的光转换效率、改善其光物理性能和在不同领域中的应用。
通过实验和仔细的理论分析，研究人员发现通过更改新型钙钛矿的组分、通过调节钙钛矿晶体的结构尺寸和形状、以及添加助剂来改变材料性质等方法可以在新型钙钛矿材料中获得更高的效率和性能。
另外，研究人员也越来越注重针对钙钛矿材料所存在的问题进行深入分析，并开展相关研究工作。
结论：在未来的几年中，新型钙钛矿材料会在光电领域和能源领域中发挥越来越重要的作用。
它的独特结构和物理性质为科学家们提供了无限探索的空间和机遇。
钙钛矿材料在激光领域的研究进展
中国光学
Ｖｏｌ．１２ Ｎｏ．５
２０１９年 １０月
ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓ
Ｏｃｔ．２０１９
文章编号 ２０９５１５３１（２０１９）０５０９９３２２
钙钛矿材料在激光领域的研究进展
王 兰１，２ ，董 渊１，高 嵩２，陈奎一２，房法成２，金光勇１
Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｌａｓｅｒｓ
ＷＡＮＧＬａｎ１，２ ，ＤＯＮＧＹｕａｎ１，ＧＡＯＳｏｎｇ２，ＣＨＥＮＫｕｉｙｉ２，ＦＡＮＧＦａｃｈｅｎｇ２，ＪＩＮＧｕａｎｇｙｏｎｇ１ （１．ＪｉｌｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｌｉｄｓｔａｔｅＬａｓｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ；
收稿日期：２０１９０１０７；修订日期：２０１９０３０１
９９４
中国光学
第 １２卷
ｏｆｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｌｉｓｔｅｄ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｏｕｔｐｕｔｍｏｄｅｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｌａｓｅｒｓａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｂａｒｒｉｅｒｓｔｏｔｈｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｌａｓｅｒｓａｒｅａｎａ ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｌａｓｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ；ｌａｓｅｒ；ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
早在 ２００８年时就有关于钙钛矿材料产生激 光的报道［３］，当时所用的材料是掺钕的 ＬａＡｌＯ３单 晶，获得的激光波长为 １０８０ｎｍ；２０１４年初，人们 报道了关于有机无机杂化钙钛矿材料具有光学 增益性 并 在 ３９０～７９０ｎｍ 具 有 宽 波 长 可 调 节 性［４］，这是在较低阈值钙钛矿薄膜中通过自发放 大辐射（ＡＥＳ）并结合钙钛矿微型腔获得的激光发 射。这些报道使人们看到了钙钛矿材料成为高性 能激光增益介质的可能性和特殊优势，体现了钙 钛矿材料具备与激光相关的优异光学性质，也使 其在激光领域的应用变为可能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CH3NH3
Pb CILeabharlann Br,I认识钙钛矿结构材料
0.813
1.107
立方晶系
(C4H9NH3)2PbBr4
OIHP随温度 降低结构发 生畸变，对 称性下降。 当温度大于 327K时 CH3NH3PbI3 为标准的立 方晶系结构， 当温度降低 时，依次变 为四角晶系 和斜方晶系。
四角晶系（162-327K）
钙钛矿材料的性质与应用
近年来钙钛矿材料，特别是有机---无机钙钛矿材料正成为太阳能电池领域的新星， 其优异的光电转换效率吸引着人们的研究。
载流子迁移率高， 扩散长度长 光吸收能力强
钙钛矿 受关注 的原因
发光效率高
能带工程 制备工艺低成本
钙钛矿太阳能电池转换效率进展
钙钛矿材料的性质与应用
载流子迁移率和扩散长度
有机钙钛矿材料的制备
薄膜制备
气相辅助生长：通过PbI2薄膜和MAI蒸汽在 惰性气体保护下反应（150度，2小时）， 右侧，SEM俯视图 “一步法” 和“两步法” 旋涂制备钙钛矿薄膜 N .-G. P ark et al, APL Mater. 2014, 2, 081510.
G. Li and Y. Yang et al, J. Am. Chem. Soc., 2013, 136, 622–625.
陷阱填满处电压 绿线拟合区域无陷阱电荷，满足
1sun和0.1sun照射下钙钛矿单 晶的瞬态光伏曲线，插入的是 电荷复合寿命随光照强度的变 化。
钙钛矿材料的性质与应用
光吸收能力
钙钛矿和其他太阳能电池材料的吸收系数
作为一个直接带隙半导体, 钙钛矿型有机-无机杂化半导体 在可见光波段有着很高的宽带吸收效率
钙钛矿材料研究进展
报告人：张帅 时间：2016.2.25
报告目录
1 2
认识钙钛矿结构材料 钙钛矿材料的性质与应用
3 4
有机钙钛矿材料的制备 研究任务与挑战
认识钙钛矿结构材料
天然钙钛矿结构
钙钛矿典型模式图
• 以ABX3为基本化学式的钙钛矿因最早发 现于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO3)化合 物而得名。钙钛矿结构的特征是以B位 阳离子为中心的X八面体共顶连接、并 嵌在以A位离子为顶点的四方体中。
钙钛矿材料的性质与应用
其他方面的应用
钙钛矿发光二极管示意图
光电探测器
燃料电池
有机钙钛矿材料的制备
块状晶体制备 量子点制备
大块钙钛矿单晶生长 Jinsong Huang et al,DOI: 10.1126/science.aaa5760
Haizheng Zhong et al,acsnano,2015,9 4533–4542
ns
kBT ≈25 meV
共存
μs 竞争 不同钙钛矿材料的激子束缚能
钙钛矿材料光物理过程示意图
钙钛矿材料的性质与应用
钙钛矿材料具有高光吸收能力、高量子效率、高载流子迁移率以及发射 波长可进行调节等优点，非常适合作为激光增益介质.
左：MAPbI3(65 nm)薄膜在 600 nm 激发光下的光致发 光光谱, 具有明显的 SE 到 ASE 转换。右：光致发光 强度随泵浦强度的变化曲线
• A、B位阳离子既可由单一离子也可由多种离子 占据，根据A、B位阳离子的种类及其离子半径 的不同 ，可以构筑出微结构特征各异、物理性 能千变万化的钙钛矿材料。
认识钙钛矿结构材料
有机-无机杂化钙钛矿 （Organic/Inorganic Hybrid Perovskite,OIHP)的 结构和物理性质最早由Weber（Naturforsch. 1978,33b, 1443） 报道。它可看成是有机基团和无机部分的交替堆叠.
斜方晶系（小于162K）
由容忍因子可知，A处阳离子体积最大。然而当A处的离 子太大时，例如长链烷基胺，钙钛矿会成为二维层状的 结构。
认识钙钛矿结构材料
有机阳离子起什么作用？
低温（<150k）, PbI6八面体 发生畸变，MA只能沿C-N键 旋转
温度升高后，MA可沿C-N键平行或 垂直转动
低温斜方晶系下MA–PbI3的电子能态 结构和分波态密度（左：含MA,右， 不含MA）。表现为直接带隙。 看起来MA对导带和价带不起什么作用，除 了贡献一个电子，稳定其结构。 考虑立方晶系下MA–PbI3的电子能态结构和分波态密度：MA取 向的不同会使得PbI6八面体发生扭曲，从而改变其电子结构
Maksym V. Kovalenko通过阴离子交换改变钙钛矿中卤素原子 比例得到波长可调制的发光量子点（365nm紫外灯照射） Nano Lett. 2015, 15, 5635−5640
Snaith 小组发现钙钛矿材料 APbI3的禁带宽度随着有机基团 A 体积的增大而减小,采用Cs或者甲脒基团来代替甲胺基团 可以获得禁带宽度为 1.73 eV 和 1.48 eV 的钙钛矿材料
nature photonics 2014,8,506-514
CH3NH3PbX3的光吸收谱(虚线)和PL 谱(实线)，PL谱的峰距光吸收带边 沿有很小的斯托克斯位移。表明钙 钛矿晶体具有很小的振动弛豫
adv.optical mater. 2014,2,838-844
钙钛矿材料的性质与应用
发光原理及性能
左：CsPbBr3 纳米线暗场视野图（A）和在飞秒激光不 同功率激励下的视野图（B,C,D功率依次增加）。右： CsPbBr3 在不同功率下的PL谱（对数尺度） Peidong Yang et al ,pnas ,2016 ,10,1073
钙钛矿材料的性质与应用
能带工程
杂化钙钛矿薄膜的一个优势是可以在分子水平上调控杂化 钙钛矿材料的组成成分, 从而有效调控其带隙.