高压下有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3的结构及光学性质研究

作者：郭宏伟; 刘然; 王玲瑞; 崔金星; 宋波; 王凯; 刘冰冰; 邹勃

来源：Acta Physica Sinica, 2017, 66(03): 47-55.

• 金刚石对顶砧
• 压致相变与非晶化
• 带隙
• 氢键

近年来,随着有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的飞速发展,对此类材料基本物性的探索引起了科学家们的广泛关注.本文利用金刚石对顶砧装置对甲胺基碘化铅(CH3NH3PbI3)进行高压实验,研究了室温下压力诱导CH3NH3PbI3的结构变化以及压力对其光学性质的调控,实验最高压力为7 GPa.原位高压同步辐射X射线衍射实验结果显示,CH3NH3PbI3样品在0.3 GPa由四方相转变为正交相,在4 GPa左右开始非晶化.结合原位高压吸收和荧光光谱,分析了压力对CH3NH3PbI3带隙大小的调控作用.进一步利用原位高压拉曼光谱和红外光谱实验研究了CH3NH3PbI3晶体中有机阳离子(CH3NH3+)在高压下的行为.完全卸压后,样品恢复到加压前的初始状态.研究结果可为深入了解有机-无机杂化钙钛矿的光学性质和结构稳定性提供一些信息.

• 单位
  苏州大学; 超硬材料国家重点实验室; 吉林大学