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有机无机杂化钙钛矿结构最稳定表面的原子结构得到确认

有机无机杂化钙钛矿材料由于其良好的光电转化效率而被认为是下一代太阳能电池材料的有力竞争者,并成为近期的科研热点。钙钛矿结构泛指一系列具有ABX3化学组成的材料,其中A和B是正离子而X则是负离子。有机无机杂化钙钛矿的化学结构通常是CH3NH3PbX3,其中X可以是溴、碘等卤素元素。尽管有机无机杂化钙钛矿的光电转化效率很高,但是这一类材料的稳定性却不是非常理想。由于材料的不稳定和其表面结构有着非常紧密的关系,所以,对这一类材料的稳定表面进行高分辨表征和分析,将对改善有机无机钙钛矿材料的稳定性有着重要的帮助。


苏州大学李有勇教授林海平博士日本冲绳科学技术学院大学Yabing Qi教授合作,通过扫描隧道显微镜(STM)表征和第一性原理计算、STM模拟得到了CH3NH3PbBr3单晶在低温下的最稳定表面的高分辨图像和原子结构CH3NH3PbBr3单晶的最稳定表面被确定为CH3NH3分子和Br原子曝露的(010)重构表面。在这个表面上,甲胺分子可以有相互垂直和相互平行两种稳定构型,该研究工作报导在《Journal of the American Chemical Society》上。CH3NH3PbBr3单晶的最稳定表面的确定将对未来新一代太阳能电池材料的研发产生重要的指导作用。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b08227


原文标题:Real-Space Imaging of the Atomic Structure of Organic–Inorganic Perovskite


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