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非接觸式亞微米O-PTIR光譜成像技術(shù)研究Ruddlesden-Popper混合鈣鈦礦邊緣的形成

檢測(cè)樣品:鈣鈦礦

檢測(cè)項(xiàng)目:紅外光譜

方案概述:低能量邊緣光致發(fā)光的研究,對(duì)提高Ruddlesden-Popper鈣鈦太陽能電池效率有著十分重要的影響和意義。

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更新時(shí)間2020年05月08日

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    低能量邊緣光致發(fā)光的研究,對(duì)提高Ruddlesden-Popper鈣鈦太陽能電池效率有著十分重要的影響和意義。在本篇研究中,電子科技大學(xué)王志明教授課題組與Photothermal Spectroscopy Corp公司合作,使用O-PTIR技術(shù)及新代的非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)mIRage研究MAPbBr3在(BA)2(MA)2Pb3Br板邊緣分布情況。本研究使用O-PTIR技術(shù)探測(cè)具有以下勢(shì):(BA)2(MA)2Pb3Br10和MAPbBr3之間由于缺少BA,因此其紅外光譜具備顯著的差異;其次,這種非接觸式探測(cè)能夠有效避免樣品高度,探針污染所帶來的問題;另外,無論是BA缺陷,還是BA對(duì)MA的比例已有使用FTIR光譜研究的報(bào)道,具備良好的基礎(chǔ)。

圖1  O-PTIR觀測(cè)邊緣的MAPbBr3的紅外光譜信息。(a)(BA)2(MA)n-1 bn br3n+1(n = 1,2,3,∞)鈣鈦礦的紅外光譜;(b-c)(BA)2(MA)2Pb3Br10和MAPbBr3的中MA+分子在1480 cm-1 (b)和BA+分子 1580 cm-1 (c)的圖譜;(d) (BA)2(MA)2Pb3Br10的PL圖像;(e)在(d)中所示的中心區(qū)域和邊緣的紅外光譜圖

    通過O-PTIR的測(cè)量(圖1),能夠觀測(cè)到隨著BA的含量降低,~1580 cm-1處的峰的相對(duì)強(qiáng)度減小,峰值伴隨著向1585 cm-1的峰值偏移。這主要是由于(BA)2(MA)2Pb3Br10在1580 cm-1附近有兩個(gè)涉及NH3振動(dòng)的紅外吸收帶:個(gè)在1575 cm-1處(BA+),另個(gè)在1585 cm-1處(MA+)。當(dāng)BA含量降低時(shí),1575 cm-1處的帶強(qiáng)度降低,導(dǎo)致峰值強(qiáng)度在約1580 cm-1處降低,并伴隨向1585 cm-1偏移。在測(cè)試中觀測(cè)到的另外個(gè)現(xiàn)象為~1480 cm-1與~1580 cm-1的相對(duì)強(qiáng)度比增大,因?yàn)?478 cm-1的振動(dòng)(CH3振動(dòng))僅與MA+相關(guān),因此~1480 cm-1的強(qiáng)度沒有變化,而1580 cm-1卻由于BA含量降低而降低,導(dǎo)致比值的降低。

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