低温CsPbX3晶体生长和光电性能表征任务书
2020-07-01 21:12:49
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
近年来有机-无机杂化钙钛矿材料由于具有较高的可见光吸收系数、接近无机材料的载流子迁移率和恰当的禁带宽度,在太阳电池领域备受关注[1-3]。另一方面,通过更换材料中卤素元素可以调节材料的吸收光谱和荧光光谱,因此该系列材料在不同领域均可以得到广泛应用。特别地,晶体块材的有机-无机杂化钙钛矿由于制备简单和独特的光电特性,已经被应用于可见光全光谱光电探测、X射线探测和γ射线探测领域[4-8]。目前,替代有机-无机杂化钙钛矿晶体中有机基团(甲氨基)的全无机钙钛矿材料也得到了深入的开发。其中CsPbBr3纳米晶体由于具有较高的发光量子效率,在量子点发光器件中具有巨大应用潜力。另一方面,CsPbX3晶体(X代表Cl、Br和I)在光电探测和光伏领域具有与有机-无机杂化钙钛矿类似的广阔的应用前景。CsPbX3晶体生长早在上世纪90年代就被报道[9, 10],然而到目前为止,CsPbBr3晶体多是采用高温(600℃)条件生长[11]。少数溶液生长法涉及复杂的生长工艺,且实验重复性较差,副产品较多[12, 13]。另外,Cl-Br混合和Br-I混合的CsPbX3晶体尚未见报道。因此,本课题研究低温下溶液法CsPbX3晶体的生长。采用最简单的溶液法生长,从CsPbBr3晶体着手,尝试高重复性的晶体生长方法,进一步探索Cl-Br混合和Br-I混合的CsPbX3晶体生长条件,最后表征CsPbX3晶体的光电性质。
要求学生:1,掌握合成原材料方法和溶液CsPbX3晶体生长方法,了解现有CsPbX3晶体的表征方法和理论解释;2,设计并开展实验,探索Cl-Br混合和Br-I混合的CsPbX3晶体生长条件;3,对晶体进行光学性能表征;4,整理实验结果和资料,按照规范要求书写完成毕业论文。2. 参考文献
[1] park j-s, choi s, yan y, et al. electronic structure and optical properties of α-ch3nh3pbbr3perovskite single crystal[j]. the journal of physical chemistry letters, 2015, 6(21): 4304-4308
[2] gao h, bao c, li f, et al. nucleation and crystal growth of organic#8211;inorganic lead halide perovskites under different relative humidity[j]. acs applied materials amp; interfaces, 2015, 7(17): 9110-9117
[3] eperon ge, stranks sd, menelaou c, et al. formamidinium lead trihalide: a broadly tunable perovskite for efficient planar heterojunction solar cells[j]. energy amp; environmental science, 2014, 7(3): 982
3. 毕业设计(论文)进程安排
起讫日期 |
设计(论文)各阶段工作内容 |
备 注 |
20171228-20180113 |
查找相关的文献资料,了解CsPbX3钙钛矿晶体的科研现状和应用前景,写出开题报告 |
|
20180114-20180218
|
学习CsPbX3钙钛矿晶体材料的合成方法、完成CsPbBr3晶体生长 |
|
20180219-20180331 |
探索Cl-Br混合和Br-I混合的CsPbX3晶体生长条件 |
|
20180401-20180515 |
测试晶体载流子迁移率和激子性质 |
|
20180516-20180531 |
整理实验数据和结果并且完成论文初稿 |
|
20180601-20180610 |
完成论文改稿,完成PPT |
|
20180611-20180615 |
参加答辩 |
|