Forskere finder konformationsforstyrrelser, der indstiller ladningsbærermobilitet i 2-D perovskitter
Repræsentative transiente THz -transmissionsændringer, ΔT/T, af HA2PbI4 (n =6) for forskellige excitationsfluenser (λpump =400 nm). Symboler repræsenterer eksperimentelle data, mens faste linjer passer til dataene ved hjælp af biexponential -funktion. b Effektiv ladningsbærermobilitet langs filmplanet (φμi) bestemt af OPTPS med pumpefluensen på 25,6 μJ cm − 2. c Mobilitet uden for flyvemaskinen (μo) bestemt af Mott – Gurney-analyse af I – V-datakurverne. Indsæt viser et billede af enhederne/filmene. d Skematisk af de adiabatiske potentielle energikurver i jordtilstanden (G), fri-exciton-tilstand (FE), fri transportstat (FC), og forskellige selvopfangede ophidsede tilstande (STE'er). Den lodrette stiplede linje viser mulige ikke -strålende henfaldsprocesser for FE og STE'erne. Fra:Konformationsforstyrrelse af organiske kationer indstiller ladningsbærerens mobilitet i todimensionale organisk-uorganiske perovskitter
De organisk-uorganiske hybridperovskitter (OIHP'er) har flere anvendelser på solceller, lysdioder (lysdioder), felteffekttransistorer (FET'er) og fotodetektorer. Blandt de parametre, der vurderer strømkonverteringseffektiviteten (PCE) for enheder baseret på perovskitmaterialer, transportørernes mobilitet fanger utvivlsomt en høj vægt.
Selvom forskere har gjort massive fremskridt ved at indføre nye komponenter i strukturen for at kontrollere transportørernes mobilitet, forståelsen på atomniveau om, hvordan komponenten påvirker ydelsen, er stadig ukendt.
For at løse problemet, forskerteamet ledet af prof. Luo Yi og prof. Ye Shuji fra University of Science and Technology of China (USTC) ved Chinese Academy of Sciences (CAS) syntetiserede en række 2-D OHIP-film med store organiske afstandskationer.
Ved en målesekvens, herunder sumfrekvensgenerering vibrationsspektroskopi (SFG-VS), optisk-pumpe terahertz-sonde spektroskopi (OPTPS), strømspændings (I-V) målinger, temperaturafhængige PL-spektroskopi og røntgendiffraktion (XRD) målinger, forskerne fandt sammenhængen mellem de organiske kationers konformation, ladningsbærermobilitet og bredbåndsemission.
Mobilitet og bredbåndsemission viste stærk afhængighed af den molekylære konformationsorden af organiske kationer. Gauche-defekten og den lokale kædeforvrængning af organiske kationer er den strukturelle oprindelse for reduktion af mobiliteten i flyet og bred emission i 2-D OIHP-film. Mellemlagsafstanden og de organiske kationers konformationsorden samregulerer mobiliteten uden for flyet.
Resultatet blev offentliggjort i Naturkommunikation den 30. oktober.
Dette arbejde giver en fysisk forståelse af den vigtige rolle, organisk kationkonformation spiller for at optimere de optoelektroniske egenskaber ved 2-D OIHP'er, afsløring af struktur-ejendomsforholdet i perovskitforskningen på molekylært niveau.
Varme artikler
-
Nyligt identificerede forbindelser kan hjælpe med at give ildmyrer deres brodKredit:American Chemical Society hjemmehørende i Sydamerika, importerede ildmyrer har nu spredt sig til dele af Nordamerika og andre steder i verden. Disse invasive skadedyr har smertefulde stik, -
Udvidelse af metaltolerance for hydrogelerInspireret af væv, der holder musklerne knyttet til sten under vandet, MIT kandidatstuderende Seth Cazzell (billedet) og lektor Niels Holten-Andersen fandt ud af, at kontrol af pH muliggør reversibel -
Ny metode muliggør automatiseret hurtig undersøgelse af enzymatiske processerPrincip for bland-og-diffus seriel synkrotronkrystallografi:Proteinkrystaller blandes med en opløsning af en lægemiddelkandidat og røntgenstråles på et bånd, der løber gennem røntgenstrålen. Kredit:Be -
Eksperimentelle fysikere studerer stål om bord på ISSPeter Pichler (tv) med arbejdsgruppeleder Gernot Pottlacher (th.). Fra stålstangen i deres hænder, de skar de små bolde, som nu bliver undersøgt på ISS. Kredit:Baustädter - TU Graz I mange år, Ins